麻酔・集中治療とテクノロジー

2021●編集
国立病院機構 呉医療センター・
中国がんセンター
中央手術部長讃岐美智義

京都府立医科大学附属病院
集中治療部 部長橋本悟

京都府立医科大学大学院 名誉教授

田中

simulation
intranet
softwaredatabase
network

義文

麻酔・集中治療とテクノロジー

2021●編集
国立病院機構 呉医療センター・
中国がんセンター
中央手術部長讃岐美智義

京都府立医科大学附属病院
集中治療部 部長橋本悟

京都府立医科大学大学院 名誉教授

田中

義文

ご挨拶
2021 年 2 月吉日
このたび、第 38 回日本麻酔・集中治療テクノロジー学会を沖縄県名護市で開催させていただくこととなり、大変光栄に存じます。
コロナ禍のなか、当初予定した 2020 年 6 月の日程から 2021 年 2 月 25 日・26 日へと変更し、さらに開催方式を、現地開催+WEB 開催と変更させていただきました。関係各所の皆様方には、ご迷惑とご心配をおかけしましたことを謹んでお詫び申し上げます。10 都道府県に緊急事態宣言が継続している中、沖縄県名護市での開催は、COVID-19 の感染防御に十分な注意が必要です。現地開催に加えて、新たに遠隔会議システム ZOOM も活用するスタイルとしました。全演題を会場である万国
津梁館と WEB 発表者および閲覧者のみなさまにリアルタイムに共有できるようにいたします。また、演者、共催企業から承諾が得られた演題のみ翌日の土日に 1 回限りの再放送を行います。懇親会については、会場での懇親会ではなく、ZOOM 懇親会とし、現地参加以外の方にもご参加いただけます。また。現地で参加のみなさまも、会場ではなく ZOOM 空間での参加をお願いします。お弁当をお持ち帰りいただき、ホテルのお部屋などからスマホなどでお楽しみいただきます。
麻酔科の医療のみにかかわらず、現代の臨床医学はテクノロジーに支えられて発展して来ました。
特に、周術期医療はテクノロジーの進歩なしにはその発展はありえません。そこで、今回の大会テー
マを「麻酔科医療を生かすテクノロジー」として、プログラムを企画してきました。
特別講演では、神戸大学大学院工学研究科の塚本昌彦教授に「ウェアラブルデバイスの現場活用・
生活利用の現状とこれから」というタイトルで、ご講演を賜ります。コロナ禍の変化がウェアラブル
デバイス活用にどの様な変化をもたらしたのかが興味深いところです。塚本教授は、2003 年の大阪府で開催された第 21 回学術集会に引き続き 2 度目のご登壇です。ウェアラブルの伝道師、塚本教授のウェアラブルに注目です。
シンポジウムとしましては、自動運転のブームの影響を受け、麻酔科の世界でも麻酔薬の自動投与への転換点を迎えています。そこで、福井大学と日本光電工業による Dogen システムの開発、臨床応用、さらには保険適応への道を探るためのアイデアなどを整理し、シンポジストの方々と自動麻酔の現状と未来にかかわる情報を共有したいと考えます。
毎年、恒例となった田中義文先生の心電図講義シリーズは、楽しみにされている会員も多く、今年も独立したセッションとしてご講演をお願いしました。
企業共催のイブニングセミナーでは、麻酔効果のモニタリングについて、特に脳波や筋弛緩のテクノロジーと臨床応用についての話題をそれぞれのエキスパートからお話しを伺います。複数の企業が一堂に会して関連するテーマの講演提供いただく呉越同舟企画は、共同開催する予定であった麻酔科学サマーセミナーからヒントをいただきました。

翌日のランチョンセミナーでは、これまでの生体情報モニターには搭載されていない技術、全身麻酔中の侵害受容モニターについて、廣瀬宗孝先生にご講演いただきます。麻酔科医必見のセミナーです。
公募テーマを、麻酔科医療をいかすガジェット、アプリ開発ということで麻酔科医が使いたいハー
ドウェア、ソフトウェア開発に焦点をあてました。最近は、なんでもそろっており、医師が自らモノを作り出すことが希有な時代です。テクノロジー学会の神髄は、「ないなら作ってしまえ」という精神です。
ほしいものの開発は、今後もテクノロジー学会の礎とすべきだと思います。
みなさまから一般演題・公募演題をあわせて 18 題のご応募をいただきました。本学術集会が皆様の日頃の成果を存分に発表できる場となりましたら、幸いです。
私がはじめて本学会に参加したのは、1990 年の第 9 回大会 (大津市) でした。そこで、諏訪邦夫先生、田中義文先生が一般演題で激論を戦わせているのを目の当たりにして、本学会の面白さと楽しさに気づきました。医師になって 4 年目のことでした。若い先生方にも、その思いを伝えたくて、学会
参会の研修医優待価格を設定させていただきました。また、そのような思い入れのある本学会を担当させていただくことは、私にとって望外の喜びです。
一人でも多くのみなさまに、現地あるいは WEB へのご参加をお願い申し上げる次第です。
第 38 回日本麻酔・集中治療テクノロジー学会
会長 讃岐 美智義 (国立病院機構 呉医療センター・
中国がんセンター 中央手術部長)

memo:麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–i–

目

次

第 38 回日本麻酔・集中治療テクノロジー学会論文集
特別講演：
ウェアラブルデバイスの現場活用・生活利用の現状とこれから . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
塚本 昌彦 (神戸大学大学院 工学研究科 電気電子工学専攻)
シンポジウム：自動記録 (AIMS) から自動麻酔へ
麻酔科医の野望「全身麻酔の自動制御を実用的な形で実現する」 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
長田 理 (国立国際医療研究センター病院 麻酔科)
現場医師の立場から：不得意なことや問題点の洗い出し . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
松木 悠佳 (福井大学器官制御医学講座 麻酔・蘇生学分野)
自動麻酔：保険収載および保険診療の観点から . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
岩瀬 良範 (埼玉医科大学病院麻酔科)
特別講義：
心電図学教室：心電図は心臓の細胞外電位測定である . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
田中 義文 (京都府立医科大学 名誉教授)
ランチョンセミナー：

Nociceptive Response (NR) の問題点と対策 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
廣瀬 宗孝 (兵庫医科大学麻酔科学・疼痛制御科学講座)
麻酔科医療をいかすガジェット・アプリ開発：
ロボットを利用した術前外来支援システムの開発 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
今井 桃花 (東京労災病院麻酔科)

他

汎用 Macintosh 喉頭鏡ブレードに 3.9mm 細径カメラを装着した
ビデオ喉頭鏡・録画システムの試作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
中尾 正和 (広島総合病院麻酔科)

他

麻酔の現場で使える薬剤情報検索アプリの開発 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
鈴木 聡 (バーズ・ビュー株式会社)

他

AYA-P と Android 端末を応用した麻酔管理支援ガジェットケース . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
岩瀬 良範 (埼玉医科大学病院 麻酔科)

他

ACh 受容体数をパラメータとして人工指を駆動する筋弛緩作用エミュレータの開発 . . . . . . . . . . . . . 44
石黒 隆 (株式会社 コスミックエムイー) 他

目次

–ii–

PK/PD を活用するためのシリンジポンプ制御ソフトウェアの開発 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
萩平 哲 (関西医科大学 麻酔科学講座)
イブニングセミナー：

Exploring the Deep Sea of Anesthesia with Electroencephalogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
脳波で探索する麻酔の深海
森脇 翔太 (東京女子医科大学 麻酔科学教室)

他

麻酔効果のモニタリング（脳波と筋弛緩の臨床とテクノロジー）
麻酔科におけるテクノロジーの活用：周術期の脳波モニタリング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
秋吉 浩三郎 (福岡大学 医学部 麻酔科学)
筋電図方式筋弛緩モニターの活用 〜適正な筋弛緩管理に向けて〜 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
中塚 秀輝 (川崎医科大学 麻酔・集中治療医学 1)

TOF-cuﬀ 世界で唯一の圧感知型筋弛緩モニタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
北島 治 (日本大学医学部麻酔科学系麻酔科学分野)
一般演題 1：

AI (CNN) に麻酔中のバイタルサインチャートを読ませてみた . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
岩瀬 良範 (埼玉医科大学病院麻酔科)
英文作成における Grammarly と Trinka の比較検討 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
森本 康裕 (宇部興産中央病院麻酔科)

他

レミマゾラムの予測血中濃度シミュレーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
合田 廷大 (昭和大学病院麻酔科学講座)

他

セボフルランによる神経筋遮断作用の遷延を認めた重症筋無力症の一例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
木内 直人 (日本大学医学部 麻酔科学系麻酔科学分野)

他

侵害刺激と血管：血管弾性研究で分かったこと . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
佐伯 昇 (広島大学大学院医系科学研究科 麻酔蘇生学)

他

一般演題 2：

LINE グループ機能による麻酔科連絡網で夜間・休日の緊急症例を相談する功罪 . . . . . . . . . . . . . . . . 85
松本 渉 (呉医療センター・中国がんセンター 麻酔科) 他
オンライン会議システム Zoom を併用したハイブリッドセミナーのこれまでの取り組みと今後の展望 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
中西 理 (中津市立中津市民病院 麻酔科)
第 38 回日本麻酔・集中治療テクノロジー学会 Web 配信運営記録 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
中西 理 (中津市立中津市民病院 麻酔科)

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–iii–

ZOOM を用いた WEB セミナーにおけるハードウェアの役割〜ソフトウェアより安心ハードウェア〜 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
山田 知嗣 (鹿児島大学 麻酔科)

Zoom を用いた WEB セミナーのホストの役割とは . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
渕辺 誠 (沖縄赤十字病院 麻酔科)

JSTA38 初めてのハイブリッド学会の Web 配信に携わって . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
渕辺 誠 (沖縄赤十字病院 麻酔科)
寄稿：電磁力学入門 (2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
田中 義文 (京都府立医科大学 名誉教授)
第 38 回日本麻酔・集中治療テクノロジー学会抄録抜粋 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
編集後記 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–1–

特別講演：
ウェアラブルデバイスの現場活用・生活利用の現状とこれから
塚本 昌彦
はじめに

VR ゴーグル・グローブなどは，いくら身体に装着するからとはいえ，一般に「ウェアラブル」とウェアラブルデバイスは，何十年も前からあるは言わない．

もののなかなか浸透してこなかったのだが，ここウェアラブルデバイスは実世界での活動を行い
5 年ぐらいの間に急激に立ち上がってきた．市場 ながら機器を利用できる点が最も重要な点であり，の中心はスマートウォッチであるが，ここ数年は 人々の日常の仕事や暮らしを根本から変える可能イヤホンが進化した「ヒアラブル」も好調である． 性がある．筆者はこのことを 20 年以上前から指そして，今スマートグラスが急激に立ち上がろう 摘してきた 2) ものの，何年もの間そのような世界としている．それ以外にも体のさまざまな場所にはやってこなかった．ようやくここ数年になって装着するデバイスが出てきており，クラウドファ

大きな立ち上がりの兆しが見られてきたというこ
ンディングなどに頻繁に現れている．これらは， とである．
実世界の中での人々の活動をサポートする新しいコンピューティングスタイルを提供するものであ

最近の動向

る．結果として，人々の現場業務や日常生活を根底から変革するポテンシャルを持つ．本稿ではそのようなウェアラブルデバイスの現状とこれから

ウェアラブルデバイス産業の最近の動向について，4 つのカテゴリーに分けて概説していく．

について，医療分野と絡めながら概要を述べる． グラス型
2020 年からのコロナ禍によって，現在，業務用スウェアラブルデバイスとはマートグラスが絶好調という．主な利用方法は遠隔作業支援である．人が移動できないので代わり

ウェアラブルデバイスとは身体に装着して利用する電子機器のことを言う

1)の人が現場作業を行う必要がある．その際スマー．さらに，ウェアラ

トグラスを装着して，現場の様子をカメラ越しにブルコンピューティングとはウェアラブルデバ

見ながら遠隔から作業指示を行う．工場や保守点

イスを使うことを言う．電子機器ではない普通の検，医療などの分野で盛んに使われるようになっ

服はウェアラブルではないし，ウォッチや音楽プている．遠隔会議ツールの ZOOM や TEAMS がレーヤー，普通のイヤホンなどコンピューティン

使えるので導入も容易であることが急激な利用拡グの要素が弱いものは (あまり)「ウェアラブル」 大につながっている．商品としては単眼非シースとは言わない．

ルー型の RealWear HMT-1 と Vuzix m-400 がよ

ここで単にウェアラブルという場合，身体に装く使われている．外界視野が確保されると同時に着するというだけではなく，装着した状態で実世画面が見やすく，システムの性能と安定性が高い

界活動ができることが必要である．実世界での仕などの理由でこれらがよく選ばれている．

事や日常の暮らしのなかでデバイスを利用できな

一方で将来の本命と言われているのは AR グラ

ければならないという意味である．そのため，実スである．AR グラスは通常は両眼シースルーで，

世界での活動を離れて架空の空間での活動を行う

実世界をセンシングする SLAM (Simultaneous

神戸大学大学院 工学研究科 電気電子工学専攻

ウェアラブルデバイスの現場活用・生活利用の現状とこれから–2–

図 1．最近主流となっている 4 種類のスマートグラスの典型的デザイン．
単眼非シースルーは RealWear HMT-1，Vuzix m-400 など，単眼シースルーは Google Glass,
山本光学 Versatile など，高性能 AR グラスは Microsoft HoloLens 2，MagicLeap 1，Nreal Lightなど，普通のメガネに見えるグラスは Vuzix Blade, North Focals などがある．

Localization and Mapping) センサやカメラを有
スマートウォッチはここ 5 年ほどの間で急激にする．現時点では軍用・防衛用と業務用によく使 市場が立ち上がった．現時点では Apple Watch
われている．実空間と重ねて情報や物体が見える が独り勝ち状態で，金額ベースで圧倒的シェアを
AR は，軍用・防衛用としては教育用や現場活動用 持つ．2015 年の発売以降，高機能，高性能を「売に，業務用としては医療や建築などの分野でよく用 り」として，毎年新しい機能を持つ新バージョン
いられている．商品としては Microsoft HoloLens

を出しており，当初からのスマホ連携機能に加え，が圧倒的に強く，高価格ではあるものの高性能で最近は生体センサを用いた健康管理，睡眠管理なあり，現場で使いやすい点が評価されている．

どの機能の充実が顕著である．

ここでコロナ禍により，民生用としてビデオ視

これに迫るのが Huawei や Xiaomi などの中国聴用という古くて新しい流れが起こっている点に勢で，低価格で高機能な商品を次々と展開して注目したい．ビデオ視聴用のグラスは 1990 年代

いる．Apple Watch に遜色ない機能のウォッチをからいくつかの商品 (ソニー Glasstron, オリンパ

半額以下の価格で展開する．1,000 円，2,000 円のス Eyetrek など) が出ており，古くからあるグラ商品もあり，スマホ連携や脈拍測定などの主要機ス利用形態であるが，これまで市場は形成されて能がそろっている．

こなかった．しかし，長引く巣ごもり生活の中で，

Fitbit や Garmin などの欧米企業も健康管理やスマホやパソコンをソファにゆっくり座って利用 スポーツなどの特定分野をターゲットとして商品したいというニーズが高まり，動画や SNS を見 展開をしている．古くからリストバンド型活動量
るのにスマートグラスを購入するというケースが計でトップシェアを持っていた Fitbit は Google

急激に増えている．複数のアプリを同時に立ち上に買収されることが決まった後，独占禁止法・反ト

げて，空中に複数のスクリーンを AR 表示するこ

ラスト法の関係で関連機関の審査が長引き，実際とができる AR グラスもこのような用途に使われの買収は大きく遅れることになった．Google がている．SF 映画などでよく見かける空中マルチ

主導している WearOS 勢は，TAG Heuer や Fos-

スクリーンのシーンが現実になっている．

sil などの老舗高級時計ブランドを引き連れなが図 1 に最近主流となっているスマートグラスの らもさまざまな要因で苦戦している．Fitbit の買
4 つの典型的デザインを示す．デザインによって 収により，今後巻き返していくことが期待されて用途が異なる．単眼のものは主として現場業務用
で，AR グラスは軍用や業務用で，普通のメガネいる1 ．
スマートウォッチ分野で現在ホットな話題とに見えるものは民生用で用いられる．

なっているものの一つが血糖値測定である．長年

ウォッチ型

非侵襲での測定は困難とされてきたが，近年さま

1 その後 2021 年 5 月に，WearOS と Samsung の tizen OS との統合が発表されており，本格的な巻き返しへの動きが進んでいくものと考えられる．

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

ざまな手法での測定が可能になってきている．医–3–

周辺機器の制御を行ったりするものもある．

療レベルに達するのはまだまだ先と言われている

骨伝導イヤホンも進化している．外音と同時にが，カテゴリーを増やすなど何らかの方法で各社

スマホやパソコンの発する音を聞くのに向いていから今にも商品が投入されるという噂が飛び交っるが，以前は音質が悪かった．装着位置や振動デている．血糖値のほかにも，血圧やアルコール濃バイスの進歩により音質は劇的に向上しており，度，体温など，さまざまな生体センシングが注目より広く使われている．

されている．特にコロナ禍で，人々は移動制限さ2020 年には Clubhouse という音声 SNS が流れたり，巣ごもり生活を強いられたりするなど， 行した．音声のみ，リアルタイムのみという使用
活動量が減っているという現状があり，運動不足

方法の限定により，音声ならではのコミュニケー

で健康を害している人が増えているため，日常のションの場が作られ，一世を風靡した．ヒアラブ

健康管理のために「家にいてもウォッチを付ける」 ルデバイスを活用する方法の一つとして有効であという新しい習慣が発生している．

るし，寝ていても風呂に入っていても仕事中でもヒアラブル

トレーニング中でも参加できるという意味で親和

イヤホンやヘッドホンがセンサやタッチ入力機

性は高い．遠隔会議システムとの併用など，業務能を備え，また DSP のチップを搭載するなどして用としての利用にも価値がある．ヒアラブルデバ

高度な処理機能を持つようになってきている．コ

イスの活用手段の一つとして注目したい．

ンピューティング機能を強化したイヤホン，ヘッ

その他

ドホンは「ヒアラブル」とも呼ばれ，「聴く」と指輪型デバイスは古くからあるが，小さく軽くいうことを主体とするウェアラブルデバイスの一なければならないという制約のために，限定したジャンルとして注目されている．

機能のものしか作ることができなかった．そのよ

ヒアラブルデバイスの中でも 2020 年 12 月に

うななかで，フィンランド企業の Oura Health 社

発売された Apple AirPods Max は，非常に高機は，小型の指輪内に複数のセンサを備えた Oura

Ring というデバイスを販売していた．この Oura
商品と比べて圧倒的に高価格だった．ノイズキャ Ring が，新型コロナの早期検出でいち早く成果
ンセリングと外音取り込みが行えるが，いずれも を上げ注目されている．腕時計型よりも血流のセ
DSP を用いてリアルタイムの音声処理を行うも ンシング精度がよかったためであろう．
能なデバイスであると同時に，他の同ジャンルののである．これは音の AR などさらに高度な音声
コンピューティングの可能性を予見させるものであり，今後のヒアラブルデバイスの方向性を示している．

貼り付け型のものも増えてきている．体温を測るものや心拍を測るものなどがある．
靴型のものは昔からあるが，最近はアシックスなどによるセンサ靴が目立っている．靴はある程

一方で，TWS (True Wireless Stereo) と呼ばれ度の重量が許容されるという意味でウェアラブル

る左右が完全に独立したイヤホン分野が急成長しデバイスを仕込むのには向いている．これまでにている．この領域においても Apple がリードしても電飾靴や自動調整靴など，さまざまな靴が商品いるが，多数の企業が参入している状況である． として売られている．今後は衛生靴，冷暖靴が出センサで機器の着脱を検出するものや，深部体温てくるのではないか．

を計測するもの，活動量を計測するものなど，さ直接ウェアラブルデバイスではないが，忘れ物防

まざまな機能を持つ．スマホと連携して音声翻訳

止タグへの注目が高まっている．Apple が AirTagをしたり，スケジュールや近辺情報の読み上げ， (噂)2 と呼ばれる UWB 通信を用いたタグを発売
2 AirTag は 2021 年 4 月に発売されたがストーカー防止などのプライバシ保護の観点から「人につけるものではない」

ものとされている．

ウェアラブルデバイスの現場活用・生活利用の現状とこれから–4–

図 2．内視鏡手術でのウェアラブルデバイスの使用例．
執刀医がスマートグラスを装着し，足元映像と生体センサ情報をグラス内で見ている．麻酔科医からは患者の表情を映すカメラ映像をスマートグラスで見たいという要望があった．
(協力：神戸大学医学部消化器内科)

図 3．歯科医療での使用例．
左：患者がコンピュータを操作して音声をコンピュータから出力して医師と会話する．
右：医師と患者が口腔内カメラ映像をリアルタイムに共有する．
(協力：しみず歯科医院)するという噂が出ているためである．デバイスのれるようになってきている．前述のデバイスの種

正確な位置が分かれば，人が装着して迷子や徘徊類に分けて使い方を述べていく．

の防止に使ったり，従業員の位置管理に使うことグラス型ができ，有用なはずである．

医療分野での応用

スマートグラスはすでにさまざまな医療分野での活用がなされている．一つは手術支援である．
臓器や操作の AR 図示，計器情報や術者の手元，

ウェアラブルデバイスは医療分野でも広く使わ患者の様子，足元や周辺状況の可視化，拡大表示麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–5–などに使われる．図 2 は 2008 年ごろに，筆者のれるものだが，センサを内蔵するのも有効かもしグループが神戸大医学部と共同で行った手術支援

れない．

プロジェクトの様子を示している．
遠隔作業支援，緊急医療等でのスマートグラス
利用も行われているが，本格的な導入には法整備が必要とされる．特にコロナ禍のため，遠隔診療でのスマートグラス導入のニーズが高まっており，
海外では実験や導入が増えている．
医師の診察時の情報参照や医師と患者のコミュ
ニケーションにスマートグラスが使われるケースもある．実際筆者はかつて歯科医療においてス
マートグラスを使用する実験を行ったことがある

おわりにウェアラブルデバイスは現在急激に進歩している．特にスマートグラスは 10 年後にスマホにとって代わる日常生活のキーデバイスになると考えている．筆者は，NPO ウェアラブルコンピュータ
研究開発機構，NPO 日本ウェアラブルデバイス
ユーザー会という 2 つのウェアラブル推進非営
利団体の代表を務めており，それぞれの NPO でYouTube チャンネル「ウェアラブルチャンネル(図 3)．

」3) ，「わぐちゃんねる」4) を通じてウェアラブル

ウォッチ型

関連の情報発信を行っている．最新情報について

患者の生体情報の常時センシングデータは，日はそちらを参照されたい．

常生活全般に関わる診察に有効である．そのためまた，筆者の所属する神戸大学塚本・寺田研究にはデバイスは医療機器認可を取得する必要があ

室 5) では，ウェアラブルや IoT にかかわるシステ

る．日常生活・医療業務の中では，危険の検知， ム，デバイス，インタフェースからその応用とし熱中症の事前察知などに有効である．手術時，入て，健康・医療，環境・エコ，エンターテインメン

院時の患者の見守りのために患者にバンド型デバトなど，生活のさまざまな側面を革新する技術開イスを装着する事例もある．

発を行っている．広く共同研究を募集している．

ヒアラブル

最後に，近年筆者は，「10 年以内に私はサイボー必要な音だけ聞こえ，不必要なノイズをキャン

グになる」と宣言し，ウェアラブルの発展形としセリングするようなヒアラブルデバイスは，手術てインプラント型のデバイス，ロボットアームののようなクリティカルな現場では有用である．人装着，脳接続などの研究へと進んでいきたいと考の声が聞き取りやすくなるようなデバイスは緊急えている．医学分野のパートナーを探している．

医療で活用できるだろう．「超」聴診器と呼ぶよ
うなさまざまな生体情報を可聴化することができるデバイスがあれば，診察や手術などで必要な音だけが聞こえて有効かもしれない．
その他
前述のように Oura Ring はコロナ早期検出での有効性が示されている．貼り付け型の体温計や水分検出ができるおむつなどは乳児の日常観察に使われている．貼り付け型は従来傷の治癒に使わ参考文献
1. 塚本昌彦，トコトンやさしいウェアラブルの本，日刊工業新聞社，2021
2. 塚本昌彦，モバイルコンピューティング，岩波科学ライブラリー，2000
3. ウェアラブルチャンネル，https://www.youtube.com/channel/UCA2MKr5OFn-ZuxeKUbSfbcw
4. わ ぐ ち ゃ ん ね る ，https://www.youtube.com/channel/UC7q2hNFUsMD0TvOSif6D6jQ
5. 神戸大学塚本・寺田研究室，https://tt-lab.jp/

麻酔科医の野望「全身麻酔の自動制御を実用的な形で実現する」–6–

自動記録から自動麻酔へ:
麻酔科医の野望「全身麻酔の自動制御を実用的な形で実現する」
長田 理
はじめに
「全身麻酔を実現するためには，麻酔を専門とする医師が継続して麻酔薬の投与を調節しなければならない」というのが，私が大学を卒業した当時の考え方であった．その後，1995 年に静脈麻酔薬プロポフォールが承認され，全静脈麻酔 (total

intravenous anesthesia，以下 TIVA) が普及することになった．当時はパソコンが普及しつつある
時期で，コンピュータ技術が進歩することで電車

図 1 静脈麻酔の自動投与制御システム

や飛行機，自家用車が自動制御できるようになる，と多くの人が期待していた時期でもある．中学生の頃からプログラミングに慣れ親しんでいた私は，全身麻酔に求められる状態となるよう麻酔薬 (プロポフォール，フェンタニル，ベクロニウム) を閉
ループ制御で投与調節すれば良い，この技術はそれほど困難なものではなかろう，と感じており，
事実 2000 年までにプロポフォール，フェンタニ
ル，ベクロニウムの自動制御による全身麻酔維持

図 2 術中患者とコントロールシステム

システムを完成させることができた 1) ．それから20 年が過ぎ，ようやく TIVA の自動制御システ
ムが実用化されることとなった．

黎明期の静脈麻酔薬の自動制御システム
1990 年代の TIVA 黎明期は，静脈麻酔薬だけで安全で確実な麻酔を行うことが困難とされていた．これは，当時使用されていた鎮痛薬がフェンタニルで，術中に十分な鎮痛薬を投与すると手術後に効果が残存してしまい覚醒が遅延することが図 3 集中モニター画面目標とされていた．一方，Bispectral Index(以下問題とされていたからである．そこで当時は「滴BIS) で評価すると十分な鎮静状態であっても鎮痛・筋弛緩が不足すると手術中の循環動態の変動ありながら確実に薬物効果が得られるよう，適切 や体動が生じることから，単に BIS だけを指標に定」という概念で説明されるように，必要最小限でに鎮痛薬鎮静薬そして筋弛緩薬を投与することが国立国際医療研究センター病院 麻酔科

全身麻酔を調節することは不十分であることが知麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–7–

図 4 重篤な合併症を持つ患者での自動制御られていた．私が 1998 年に作成した静脈麻酔薬の自動調節システムは，現在と同様の構成でシリ
ンジポンプを制御するパソコンと制御されるシリ

図 5 鎮痛薬の効果調節が実用的になる

適切な麻酔管理の目標となる具体的な指標が開2)． 発されることで，その状態が得られるように薬物
生体情報モニターとしては今と同じように BIS モ 投与を調節できる．レミフェンタニルを利用する

ンジポンプをケーブルで接続したものである

ニター，そして筋弛緩モニターから得られた数値

ことで，フェンタニルの時代には利用できなかっを制御情報として薬物投与速度を計算・制御する

た十分すぎる鎮痛状態を手術中に確保しながら，

3)

手術終了と同時に鎮痛効果が速やかに消失するとことで安定した全身麻酔の状態を提供していた(図 1-3)．このように 20 年前から基本的な部分は 共に呼吸抑制を来さずに覚醒させることが確実か
完成していたのであるが，現在と異なる点は制御 つ容易となった (図 5)．十分すぎる鎮痛状態では対象薬がプロポフォール，フェンタニルそしてベ 鎮静薬の必要濃度が低下するため，手術終了後にクロニウムであった点である．現在よりも規制が 鎮静薬の投与を終了すれば短時間のうちに患者を緩やかであったため，ASA PS 1 または 2 の症例覚醒させることができるようになった．

だけでなく腎不全・肝不全の患者にも試用する機

一方，工学的な視点から考えると，鎮静状態の会が得られた (図 4)．実際にその場を経験した麻指標である脳波モニター BIS が生体情報システ

酔科医は，麻酔薬の投与調節を機械に任せること

ムに，筋弛緩状態の指標として簡便な筋弛緩モニができたおかげで自分は循環動態・輸液の管理に

ターモジュールが生体情報システムに組み込まれ専念することができた，更に本症例では全身麻酔たことで，包括的な情報収集・表示・保存，そしてからの覚醒が非常に良好であった，と感想を述べ

薬物投与調節への利用が可能となった．薬物投与ている 4) ．

情報に基づきリアルタイムに薬物動態シミュレー

超短時間作用性鎮痛薬の出現と情報技術の進歩
全身麻酔を自動調節するためには，全身麻酔に求められる要素 (鎮痛，鎮静，筋弛緩など) を調節するための薬物が重要である．現在では短時間に薬物効果を調節できる静脈麻酔薬は，鎮静薬は 20年前と同様のプロポフォールであるものの，2000
年代になって発売された超短時間作用性オピオイ
ド・レミフェンタニル，そして拮抗薬スガマデク

ションを行う機能が手術 (麻酔) 部門システムに搭載されることで，麻酔科医のみならず機械が薬物投与調節の目標を体内濃度として設定することが可能となった．この結果，薬剤を投与する際に「持続投与速度」を調節する方法から「薬物体内濃度」を調節するという考えが普及し，全身麻酔薬の投与調節精度の向上に寄与している．制御用
コンピュータの高速化・小型化と共にこのような改善が積み重なり，閉ループ制御の全身麻酔の自動制御を実現する環境が整った 5) ．

スが利用可能なロクロニウムが臨床現場で主役となっている．

科学に基づく機器の開発とは

麻酔科医の野望「全身麻酔の自動制御を実用的な形で実現する」–8–

図 7 事実のみから考えることは難しい

直線で結んだものではなく，サイクロイド曲線と
図 6 制御から誘導・航法へ

自動制御システムを開発する場合，我々は医学に基づいて患者というヒトを対象とする麻酔科医
であると共に，機械を作成する立場からは工学者として振る舞うことになる．ヒトは目に見える情報，たとえば単回投与量・持続投与速度などを信頼しがちであるが，一定の持続投与であっても薬物濃度が変化するため安定した薬物効果が得られないことは薬物動態学によって説明されており，
薬物効果を安定的に制御するためには体内濃度を調節する目標制御注入法 (target-controlled infu-

sion，以下 TCI) が合理的である．全身麻酔の自動調節を実現するには，対象 (生体) における薬物効果を「制御」するだけでは不十分であり，状況に応じて目標とする薬物濃度を的確に推定してその値に「誘導」することが必要である．一方，単純に安定した麻酔状態を維持するだけでは全身麻酔の導入・覚醒を実現することができないため，
事前に決められた「航法」に従って状況を移行さなることが数学を用いて説明できる．これと同様，我々が理想的と考える自動制御を実現するた
めに，単純な思いつきだけではなく様々なアルゴ
リズムを考案・検討しており，最終的に残った形が現在のものである．
別の視点として，苦労して開発した自動制御シ
ステムが期待通り動作しているのかを，麻酔科医の感覚ではなく客観的データに基づいて評価することが必要である．そこで我々は，適切な全身麻酔状態の評価として例えばデータが欠測している
時間，データが目標とする範囲から外れた時間などから不適切な管理であった時間を全体から除した時間の割合 (適切時間割合) という指標を考案した．この数値を比較することで，適切な全身麻酔状態を提供する精度について議論することが可能となった．

自動制御システムは眼前の患者を冷静に制御するせる必要がある．更に，手術中に十分な鎮痛を確

実際に自動制御システムを開発して臨床使用し保するのか，必要最小限の鎮痛を確保するのかなてみると，予想していなかった様々な現象に遭遇

ど，全体の麻酔計画を決めるのが自動制御の「管する．目標とする状態になるまでの過程や薬物投理計画」に相当する．このように，ひとことで自与終了後の過程は比較的画一化できるものの，安動制御システムの開発といっても単純な閉ループ

定した鎮静状態を得るための鎮痛薬の使用方法に制御だけで実現することはできず，細部まで検討

は想像以上に麻酔科医の好みが存在している．ました工学的な設計が求められる (図 6)．

た，安定した麻酔状態の定義自体についても，安また，科学は民主的なものではなく，科学は絶定した血圧・脈拍で判断する麻酔科医もいれば，対的な事実に基づいていることは自明である．こ脳波パラメータ，更には脳波波形にこだわる麻酔の例として，最速効果問題を考えるとわかりやす

科医もいる．筋弛緩状態については，必要最低限

い (図 7)．点 A から点 B に重力下に移動する時に止める，十分量を投与する，など安定した筋弛

に最短時間で到達する経路は，単純に A と B を

緩状態以外にも麻酔科医の好みが存在している．

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–9–とはいえ，良質な麻酔の定義は定まっていない現

それに従うのか，麻酔管理の哲学の領域に踏み込状で，我々が開発した自動調節システムが最良なむ形で自動制御システムが発展するものと期待し麻酔を提供することができるかどうかを検討するている．

ことができず，言い換えると我々が考える麻酔制
御アルゴリズムが最高のものであるかどうかを議

引用文献論することもできない．
1. Osamu Nagata: A computer-assisted system fortotal intravenous anesthesia (CAS-TIVA) : man的に安心する」と考えるものではなく，「眼前の患
machine interface and clinical practice. State-of者状態をそのまま事実として受け入れて麻酔薬のthe-Art Technology in Anesthesia and Intensive
Care, No. 1168, p155-162, Elsevier Science B.V.,
投与を調節する」と表現できるかもしれない．そAmsterdam, Netherlands, 1998
れは，あたかも「悟りを求める自己を消滅させる， 2. 長田 理，磯山裕子，尾崎 眞：全静脈麻酔を想定した麻酔器の試作．麻酔・集中治療とテクノロジー
すなわちあらゆる自我意識を捨て世界をそのま
2001, 5-9, 克誠堂出版, 東京, 2001
まに受け止める境地」と言えるであろう．これは
3. 長田 理：完全静脈麻酔用コンピュータ制御システ
永平寺の開祖・道元が悟りを開いた時のキーワー
ムへの生態情報取得および利用アルゴリズムの開発. 福田記念医療技術振興財団情報：45-52, 1999
ド「心身脱落」と相通じるものであり，我々は本
4. 山縣克之，長田 理，磯山裕子，尾崎 眞：BIS によシステムの開発コードを Dogen project と名付けるプロポフォール投与制御システムはどこまで実た．今後，多くの麻酔科医の要望を満たしながら用的か?-生体腎移植患者の麻酔管理症例の検討- 麻酔・集中治療とテクノロジー 2002, 19-24, 克誠堂
全身麻酔状態を維持することが自動制御システム
出版, 東京, 2002に求められるのか，それとも最善の制御方法を装 5. 長田 理，重見研司：クローズドループ制御による備した自動制御システムが開発されて麻酔科医が麻酔管理の将来．麻酔 70(3): 281-288, 2021

我々が考える自動制御の本質は，「私たちが感覚現場医師の立場から：不得意なことや問題点の洗い出し–10–

自動記録から自動麻酔へ:
現場医師の立場から：不得意なことや問題点の洗い出し−対応策や考え方−
松木 悠佳
はじめに
我々が開発しているロボット麻酔システムは，
患者情報及び連続的に取得する手術中の生体情報を基に，目標とする状態が得られるように静脈麻酔薬の至適投与量，至適維持濃度を滴定し，各薬剤がセットされたシリンジポンプを制御する．このシステムは利点だけでなく欠点も存在する．ロ
ボット麻酔システムの概要，利点と欠点について

図 1. ロボット麻酔システムの概要説明する．
表 1. ロボット麻酔システムの利点と欠点

ロボット麻酔システムの概要
ロボット麻酔システムは，鎮静薬としてプロポ
フォールを，鎮痛薬はレミフェンタニル，筋弛緩薬
はロクロニウムを使用し，それぞれ通信機能付き
ラック (TE-RS800N，テルモ株式会社) に搭載したシリンジポンプ (TE-SS835T および TE-SS835N，
テルモ株式会社) で投与する (図 1)．生体情報モ
ニタとしては，脳波から得られる BIS 値 (BIS モ
ニタ，アスペクト社)，筋弛緩モニタから得られる

刺激し，外科的筋弛緩状態を示す閾値が得られた

単収縮高 (％ T1) または四連反応数 (Train of fourCe を目標値として設定し投与調節できる．

count: TOFC) を用いる．プロポフォールの投与
量調節のアルゴリズムは，プロポフォール効果部

ロボット麻酔システムの利点

位濃度 Ce1 と BIS 値の用量反応関係を S 状曲線

ロボット麻酔システムには，利点もあれば欠点2も存在する (表 1)．まず，ロボット麻酔システムを求めた後，プロポフォール濃度が Ce となるよの利点としては，以下の 3 点が挙げられる．1. 医う投与調節を行う．レミフェンタニルは，鎮痛と療安全の向上，2. 業務負担の軽減，3. 全身麻酔の鎮静の相互作用を基にプロポフォールとのバラン

均霑化である．深夜の手術や長時間手術などマンで近似して，BIS 値が 45 となる Ce (esTEC-P)ス (esMIC)

3で投与調節する．ロクロニウムは， パワーの低下する状況において，本システムであ挿管量を投与して気管挿管した後，定期的に神経れば一定のパフォーマンスを発揮し，ヒューマン

福井大学学術研究院医学系部門医学領域器官制御医学講座 麻酔・蘇生学分野
1 Concentration in eﬀect-site
2 estimated Target-Eﬀect-site Concentrationl-Propofol
3 estimated Maximal Individual Concentration

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–11–

エラーを軽減する．また，長時間にわたって，麻ことに気づかなかったり，点滴回路が閉塞すれば，酔を一定に維持するため，麻酔科医の精神的肉体

薬剤の投与が停止してしまう．また，電子機器で的負担を大幅に軽減する．麻酔科医は，この余裕あるため，停電も致命的である．

をヒトでなくてはできない医療行為に振り向ける対策については，以下のように変更した．先行ことができる．すなわち，患者やその家族と対話

麻酔が行えないことについては，タイムアウト時すること，術前術後の診察に時間を割くことがでに，レミフェンタニルを 0.5 µg/kg/min に引き上きる．また小児麻酔や心臓麻酔，重症症例など， げ，その後 esMIC の自動制御がはじまるように変より手間を要する症例に充分時間をかけることが更した．これにより体動を起こす症例は減った．

できる．全身麻酔の均霑化については，機械であまた，esTEC-P の計算は，通常 6 秒ごとに計算る程度のレベルの麻酔をいつでも提供できるようをし，値を更新する．しかし，電気メス等の影響になるため，均霑化に貢献できる．昼でも，夜でで SQI < 80％では，esTEC-P の計算を行わない．

も，休日でも，過疎地でも，発展途上国でも静脈そのため，3 分が経過しても計算を行わない場合麻酔が可能となり，宇宙ステーションでも戦地やは，安全確保のために esTEC-P を 0.1 µg/ml ず

災害地においても，人種や性別，貧富の差に関わつ上昇することで対応した．

らず，比較的質の高い麻酔を提供できる．

また，自動化においては一般的なことであるが，従来伝承されてきた伝統的な技術が廃れてしまう

ロボット麻酔システムの欠点とその対策 ことが危惧される．特に，機械が故障して手動に一方，先行麻酔が行えないことや脳波モニタや筋弛緩モニタからの情報が得られない場合は稼働できないなど欠点も存在する．手術開始前は刺激がないため，本システムでは鎮静薬や鎮痛薬の投与量を少ない状態で維持するが，執刀開始時にはその情報がないため執刀後に鎮静薬や鎮痛薬の必要量が増え，体動を生じることがある．また，電気切り替わった場合，従来の技術が必要になるが，それに備えるには，日常的にシミュレーションなどによって訓練しておく必要がある．また，本シ
ステムは，操作方法に習熟する必要があり，予想外の外乱によって停止した場合への対応も必要であるため，その対策を組み込んだ運用体制についても不備のないものにしなくてはならない．

メスの影響や手術中に両手が巻き込まれる場合，

結 語

脳波モニタや筋弛緩モニタのデータを安定して取得できない状況もある．このシステムは，薬剤を開発中のロボット麻酔システムの利点と欠点を希釈しシリンジポンプで投与するが，薬剤希釈や提示し，その対応策を講じた．これら利点や欠点

シリンジをポンプに搭載する作業は麻酔科医が行を理解し，適応症例を選択した上で，適切に本シうため，この部分で間違いを起こすこともある． ステムを運用し，安全で快適な麻酔を提供してい点滴が漏れたり，メインの輸液がなくなっている

きたい．

自動麻酔：保険収載および保険診療の観点から–12–

自動記録から自動麻酔へ:
自動麻酔：保険収載および保険診療の観点から
岩瀬 良範
はじめに
本番発表では，現地および Web 会場のハイブ
リッド開催により，自動麻酔制御の可能性，実際および問題点に関して夢のある発表と討論がなされた．一方，自動麻酔を用いて保険診療を行う日が来るのか?そして，そこに至る道程は現段階ではどのようなものになるのか?を，社会保険に大きな興味を持つ本学会会員の演者が，実例に基づいて現実的に論じた．
構成は，

rda Vinci (Intuitive Surgical, USA) などのいわゆるロボット手術 (正式には，「内視鏡手術用支援機器を用いるもの」) が 2012 年に腹腔鏡下前立
腺悪性腫瘍手術に保険収載以来，適応術式は拡大され 2020 年の改定では全 20 術式が診療報酬点数表の第 10 部手術に保険収載されている．
まず，医療機器承認までの道程を表 1 に示す 1) ．
手術用ロボットは，手術の補助装置として 1980 年
代から開発が始まった．本学会の創設が 1983 年
で，この時代のパソコンの進歩は急速ではあったが，8 -16 ビット CPU が主流の時代である．医療1. 手術ロボットダビンチは，なぜ保険収載できたか

機器として初の承認を受けたのは Computer Mo-

2. 新型コロナウイルスワクチンの緊急承認

プ)1000 という機種で，その命名の意図は想像を

3. 医療機器承認から保険収載までの手順

かき立てる．Intuitive Surgical 社から発売された

4. 用語の重要性とそこに潜む落し穴

da Vinci が初の FDA の承認を受けたのは 2000
年で，2003 年の Computer Motion 社との吸収合r併を経て，2009 年 11 月 18 日に da Vinci は日

5. 自動麻酔の保険収載は実現するか?
である．

1. 手術ロボットは，なぜ保険収載できたか

埼玉医科大学病院麻酔科

tion 社の腹腔鏡手術補助装置，AESOP(イソッr

本での医療機器承認を受けた．この段階では，日
本では医療機器として認められたが，保険収載で

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

はない．

–13–

付は 2009 年 8 月 18 日，医療機器承認の日付は

表 2 にダビンチの審査結果報告書の重要点を抜2009 年 11 月 18 日で 2 か月を要していた．

粋する．この報告書は PMDA(独立行政法人医薬

今回，演者自身が驚いた発見は，審査結果の文品医療機器総合機構) のホームページから閲覧可

章で，「審査」と「審議」の違いをさりげなく表

能である

2)

．審査結果は，「本品を次の承認条件示していたことである．日本語辞書と行政用語でを付与した 上で，以下の使用目的で承認して差しはそれぞれニュアンスは異なる．しかし，医療機支えないと判断し，医療機器・体外診断薬部会で器や医薬品は，「審査」すなわち詳しく調べて適審議されることが妥当と判断した．」とある．こ否を決めるだけでなく，「審議」すなわち説明をの文章も，後述するが含蓄に富んだ日本語になっ聞き質疑し討論し表決するプロセスがあることが

ている．

判明した．

使用目的は，あくまでも「術者の内視鏡手術器

また，表決はどこで行われるのだろうか? PMDA

具操作を支援する装置」と規定されている．主体から得られた図 13) を見て初めて理解できた．タは「術者」であり，ロボットという単語はない．次イムラインの終盤に厚生労働省の「部会審議」がに承認条件は「適切な教育プログラムの受講」とある．それも小さな文字で「医療機器・体外診断「十分な経験のある医師を有し，本品を用いた手薬部会」と表示されている．ご存知の方には「常技に伴う緊急時の対応を含めた十分な体制が整っ識」だろうが，演者は「トラップに引っかかった

た医療機関」が掲げられている．審査報告書の日印象」を禁じ得ない．

自動麻酔：保険収載および保険診療の観点から–14–

図 1 表決の行われるところ 文献 3

2. 歴史的大事件新型コロナウイルスワクチンの緊 見通し」としている．
急承認「一般的に承認が了承されても，委員の意見や本発表の準備中だった 2021 年 2 月 12 日金曜日 指摘を踏まえ，添付文書の表現ぶりを変えるほか，
は，10 時 25 分に同ワクチン第一便が日本に到着 申請企業に注意喚起の資材作成を企業側に求める
し，18 時から厚労省の薬事・食品衛生審議会の専ことがあるという．委員からの指摘を踏まえ，必門部会の緊急審査が開催された．会議後に，「14要に応じて一部修正などの作業を行った後，「速日日曜日にも特例承認の見通し」と，田村厚生労やかに承認する」ということになる．」』

働大臣の記者団への説明があった．演者は，なぜ次に厚労省の薬事・食品衛生審議会のページに

大臣は審査完了と同時に承認しないのかが不思議

アクセスすると，この記事が 2 月 8 日の公示 5−7)

だった．第三波も収束方向の感もあるが，緊急事に基づいてわかりやすく配信されたことがわかっ

態宣言の最中であり，まだ新規感染者は毎日千人た．現在では当たり前のコロナワクチン「コミナ単位で，一刻の猶予もないはずだ．

ティー筋注」を議題にした会議を非公開で行うこもう少し掘り下げてみると，業界紙ミクス On-とが公示されていた．

line は，2 月 8 日月曜日の段階で，部会が開かれ透明性と情報公開をモットーにワクチン承認はることと，その後の流れについて以下のように報 進んでいるはずだが，承認完了までは多くがベー道していた 4) ．
ルの内側だった感がある．おそらく，厚労省内部『「厚労省は，「審議の結果，承認して差し支え では公文書への記載や能書のチェックなどが大車ない旨の結論が得られた場合には，委員からの指摘等を適切に反映した上で，速やかに承認を行う

輪で進められたと思われる．
こうして見てみると，緊急と通常という違いは

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–15–

あるが，審査完了から承認まで「ダビンチは 2 か

われる．それから，諸外国のエビデンスレベルの月，コミナティーは 2 日」ということになる．これ高い資料集めが必要で，これは医療技術評価提案

は決して皮肉ではなく，国益に関する事例であっ書に添付される．エビデンスレベルが高いのは，ても，行政手順を経ると最速でも 2 日を要するとRCT(二重盲検研究) で，それもインパクトファいうことである．

クターが高いものがより有効とされる．取りまとダビンチに対する期待感は，2009 年当時，緊急め機関への医療技術評価提案書の提出は遅くともではないにしろ，医療界および世論ともに相当の2011 年 6 月頃だったと思われ，その後，厚労省の追い風があったと記憶している．それでも審議にヒアリングや中医協での審査が目白押しになる．

は 2 か月を要した．コミナティーに関しては，全これを通過できると，晴れて保険収載が実現する．

国民に関わる緊急の場合は 2 日でできたという素2012 年 2 月，前立腺悪性腫瘍手術にダビンチの内視鏡手術用支援機器加算が保険収載されたが，その告示と留意事項はかなり厳しいものだった．

晴らしい前例として記憶しておくべきだろう．

3. 医療機器承認から保険収載までの手順
医療機器として承認を受けたら，すぐに保険適ダビンチを前立腺悪性腫瘍手術以外に使用した場

応となるわけではない．ダビンチの場合は，単回

合は，診療全体が保険適応にならない，と明記さ使用の医療器具とは異なり，高額な再利用の機器

れルールの逸脱禁止を強く戒めていた (表 3)．

で，いわば「使用料」を計算する作業になる．この場合は，適応術式として医療費が設定されたわ

4．用語の重要性とそこに潜む落し穴
ここに至るまでも公的事項には，用語および文けである．術式として設定すれば，個人負担の範章の使い方がとても重要なことはお気付き頂いて囲が明確になるだけなく，各種の制限 (「縛り」といると思う．さらに，ここで用語の重要性とそこいう) を明確にできる利点がある．

に潜む落し穴について解説したい．いわゆる「ロ

術式の保険収載も簡単なハードルではない． ボット手術」は保険診療では「内視鏡手術用支援機

2009 年の機器承認から 2012 年に前立腺全摘が器を用いた内視鏡手術」という名称になっている．

収載されるまでの経過を推察してみよう．社会保

しかし，ダビンチの一般的名称は「手術用ロボッ

険は 2 年に 1 度の大改訂があり，2010 年の改定がト手術ユニット」である．さらに使用目的又は効

5 か月後だったが，2009 年 11 月からの準備では 果はあくまでも「術者の内視鏡手術器具操作を支間に合わない．おそらく最初から 2012 年の改定 援する装置」として承認されている．すなわち，に照準を合わせていたと思われる．そのために， 主体はロボットではなく術者として厳然と定義さ保険外診療ではあるが，先進医療として機器承認
条件を満たした施設で症例数を積み重ねたと思れている．
これは申請側の，あるいは承認側のどちらの意自動麻酔：保険収載および保険診療の観点から–16–

志なのかは判らないが，2018 年および 20 年の改

中医協 7) の議論と結果が公開されている．

定で多くの術式が収載された背景には，従来から

5. 自動麻酔の保険収載は実現するか?

内視鏡手術として収載済の術式が，上記の「使用目的」により内視鏡手術支援機器で行っても差し支えない，という解釈の追加で認められたと推察できるわけである．

自動麻酔が保険収載できるかを，ダビンチを例にして考察する．
保険収載の準備は，医療機器承認が得られて先進医療として臨床応用が可能になると同時に開始

保険収載の年表を示す (表 4)．2020 年には全すべきである．実際の準備は，ダビンチで説明し

20 術式が認可され，多くの診療部門を網羅してい た手順になるだろう．
るように感じる．おそらく，どこの施設も診療科
あえてエビデンスの項目に記入したが，自動麻ではなく病院で購入しているので，外科系の多く 酔は「麻酔科医の代りを求めるのか?」それともに使用できる機会を設けたものとも推察できる． 「より良質な麻酔管理を目的とするのか?」でスタ
ここまでの道のりは，「ロボット手術を日本でンスが異なる．すなわち，前者は人件費を大幅にも早く認めて欲しい」，という世論の追い風があっ

カットされるリスクが大であり，後者は現段階でても，要望側と承認側の慎重だが激しい議論が推はエビデンスの立証が困難だからである．

察される．すなわち，「医療技術についても，ロ次に用語である．自動麻酔の主体はロボットな

ボット支援下内視鏡手術や粒子線治療といった高のか麻酔科医なのかをはっきりさせるべきだろう．

額な技術が臨床応用されているが，平成 30 年度

ダビンチの例で説明したように現段階では，「自診療報酬改定において，既存技術と同等程度の医動麻酔制御」よりも「麻酔科医支援」の方が適切

学的有効性及び安全性を有すると認められた疾患と思われる．

への適用については，既存技術と同じ診療報酬点数で保険適用を行った．
」という厚労省

6)および

そして本番の申請になる．申請および採用の可能性が高くなると学会の総意を背景にした交渉力

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–17–が求めらる．本件は麻酔の診療報酬の値崩れを防30 年 4 月 19 日,
19 4 2019. [オンライン].
Available:
https://www.mhlw.go.jp/ﬁle/05ぐ強固な論理的な防御が必要だと思われる．なぜShingikai-12601000-Seisakutoukatsukanなら，採用者側は，医療費抑制かつ質の向上が至Sanjikanshitsu Shakaihoshoutantou/0000204029 1.pdf. [アクセス日: 1 3 2021].
上命題ともいえるからである．ちなみに，外保連
7. ”科学的な根拠に基づく医療技術の評価の在り方に
麻酔試案で用いられている全身麻酔の人件費は，ついて (第 416 回中医協総会資料),” 12 6 2019. [オ
技術度 C，専門領域の専門医取得レベルを中心にンライン]. Available:
https://h-crisis.niph.go.jp/wp-content/uploads構成されており，人事院勧告をベースにした計算/2019/06/000517314.pdf. [アクセス日: 1 3 2021].
8)
方法で 1 時間当たり 55860 円である ．
8. 外科系学会社会保険委員会連合編, 手術試案第 9.2
自動麻酔の保険収載は実現するだろうか?演者は版適応人件費, 著: 外保連試案 2020, 医学通信社,
2019, p. 26.
実現可能と考える．しかし，実現には麻酔診療報

酬の引き下げのリスクが伴う可能性がある．2021
年現在は，「自動麻酔制御」よりも「麻酔科医支援」

ABSTRACTの方が適切だろう．何よりも，自動麻酔が保険収載されるためには，受益者である患者と国民，医療提供者の幅広い支援が不可欠である．

参考文献

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心電図学教室：

心電図は心臓の細胞外電位測定である
田中 義文
はじめに
P，QRS，T 波で表現されている心電図の教科書において，QRS の波形については平均電気軸や刺激伝導系を含めて詳しく述べられている．一方，ST セグメントや T 波については系統立てた理論の記述に乏しく，主に波形変化と診断的要素のみ書かれているにすぎない．ゆえに心電図学は理論無視で暗記だけの学問と揶揄される原因があると思われる．本稿では新しい観点から心電図の理論を構築し，特に ST セグメント，T 波についての理解を深めていただくことを目的とする．
心電図は標準四肢誘導の第 II 誘導が基本波形として解釈されているが，加えて胸部誘導の発生原理を考察すると心電図の理解が一層深まる．

図 1 間違いの興奮電流．
上図：オリジナルの図．興奮電流が+極に向かうから心電計は上に振れる．心電計は電流計と解釈し，また細胞外電位の存在を考えていない．
下図：心電計は双極誘導電圧計であり−極を配置している．興奮心筋周囲の細胞外電位は−に帯電
し，−端子に−電位が入力されて心電計は+に振れる．+電極は心筋興奮が表面に達するまで同一の静止細胞外電位が保たれる．

たままであり，心電計は+に振れることにはなら

間違いの興奮電流
図 1 上図は Dubin 著：図解心電図テキストからの引用である 1) ．心室筋の左側方向は心内膜側，右側方向は心外膜側と考える．図に示す心室筋の左側部分は心筋興奮状態で，脱分極のために+に帯電して幅が太くなっている．右側部分は静止状
態で−に帯電して幅は薄い状態である．矢印は興奮の方向を示しているが，興奮電流というものを想定し，+電流が右端の皮膚+端子に入力されてない．
一方，図 1 下図では心内膜側に−の電極を装着し，心筋興奮の細胞外電位は−に帯電する．−の電極は右肩 R 電極に相当し，心電計の−端子に接続される．したがって，−端子に−電位が帯電されるために心電図は反転出力により+に振れる．
他方の+電極周囲の細胞外電位は静止状態のままであるから+電極に電位変化は生じない．繰り返
しになるが，+極に+の電流が流れるから心電計

は+に振れるのではなく，−極に−の細胞外電位が心電図は+に振れると説明している．なるほど，帯電されるために心電計は+に振れるのである．
これであれば心筋興奮が伝達する間は+のパルス波が生じ，R 波に相当すると考えてもよい．しかし，生理的条件では心筋間に興奮電流なるものは存在しない．また心電計は電圧計であり，電流計ではない．すると，右側−の静止状態の心筋は興心室興奮の 6 ステージ
図 2 は心筋興奮の 6 ステージと心電図との関係を描く．心筋の活動電位と細胞外電位の極性は常−奮が心外膜表面に到達するまでは の電位を保っ に逆である．A．静止状態を示し，心筋は−，細京都府立医科大学 名誉教授
連絡先：tanaka@koto.kpu-m.ac.jp

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

図 2 心室興奮の 6 ステージ
左側に心室筋の静止，興奮状態を示し，右側に心電図を示す．A 静止状態．B 心内膜側心筋の興奮．C 心外膜側心筋の興奮．D 全心筋の興奮．E
心外膜側心筋の再分極．F 心内膜心筋の再分極–19–

図 3 反転波形の反転計測
上図：赤線は心内膜側細胞外電位の反転波形，青線は心外膜側細胞外電位の反転波形，心電図の電極は反転接続する．下図：A は活動電位の平均値，B は正常心臓，C および D は左室肥大を示す．

胞外電位は+に帯電し，心電図は基線を描く．B．
心内膜が興奮すると，心腔内細胞外電位は−になり，−極の R 端子に帯電し，心電図は反転出力に
より R 波の上行部分を描く．C．心室筋の興奮が心外膜に到達すると，その部分の細胞外電位が−に帯電し，その電位が+極の F 端子に帯電され，R波の下行部分を描く．D．心筋すべてが興奮すると心収縮が始まり，心電図では ST セグメントを形成する．ST セグメントの電位は心内膜側，心外膜側活動電位 2 相の電位差を示すのであって，基線に近づくが，静止時の基線とは意味がまった
く異なる．E．再分極は心外膜側心筋より始まり，その部分の細胞外電位が+に帯電され，T 波の上

図 4 心電図と心室筋活動電位の時相上に正常心電図，下の赤線は心内膜側活動電位，
青線は心外膜側活動電位．

行部分が形成される．F．再分極が心内膜側心筋に及ぶと心腔内細胞外電位の+の変化が R 極で検考えると心内膜側活動電位から心外膜側活動電位

出され，反転出力により T 波の下行部分が形成さ

この活動電位様の波形は細胞個々の活動電位でれる．そして再びステージ A に戻る．これが図はなく，図 3 下図 A に示すように細胞全体の活を引けば体表心電図が生まれることになる．

1 に示した測定原理を応用した心電図の全経過で 動電位の平均値であり，0 相は脱分極が伝播するために立ち上がりが鈍る．同時に 3 相再分極波形
ある．
も鈍ることになる．同図 B は正常心臓であるが，反転波形の反転計測

活動電位の反転波形どうしの引き算操作は理解に苦しむため，図３に示すように心電図入力を反転すると，細胞外電位を反転して活動電位のように解釈して考えることができる．つまり，逆の逆は真なりの理屈である．したがって，反転波形で心肥大になると，C や D に示すように心内膜側表面積に比べて心外膜側表面積が大きくなり，その分，心外膜側活動電位の総和も大きくなる．

心電図と心室筋活動電位の時相
図 4 は心電図と心筋活動電位を時相を合わせ

心電図は心臓の細胞外電位測定である–20–て表示している．図 2 を参考にすると理解しやすい．心電計は赤線で示す心内膜側電位から青線で示す心外膜側電位を引いた結果を表示している．
赤線の立ち上がり (0 相) で心電図の R 波の立ち上がり部分を形成する．心内膜側電位はその後平坦相 (2 相) に移行し，+電位を維持するが，心内膜側の心筋興奮は心外膜側に伝播し，青線で示す
心外膜側電位の脱分極 (0 相) が始まる．ここで心外膜側電位の低下が始まり，F 極である+端子の電位低下となる．その結果，心電図 R 波の下行部分が形成される．心外膜側の興奮が平坦相 (2 相)になって心筋全体に興奮が及ぶと ST セグメントが形成される．心筋再分極は心外膜側心筋から発生し，青線の下行部分 (3 相) に移行する．活動電図 5 94 才高血圧性心不全のストレイン T 波

位では電位低下であるが，細胞外電位は反転波形であり電位上昇を意味する．その結果，T 波の上行部分を形成する．次いで，赤線で示す心内膜側電位の再分極が始まり，心室腔細胞外電位が+に変化し，−端子である R 極がその電位を検出してT 波の下行部分を形成する．こうして心収縮の 1
周期は完成する．T 波は心臓の再分極波形と呼ばれるが，実際は心内膜側電位の 3 相の始まりから
心外膜側電位の 3 相の終了までの心電図波形である．同様に R 波も心内膜側電位 0 相の始まりか
ら心外膜側 0 相の終了までの心電図波形であり，決して心筋興奮のパルス波形などと解釈してはいけない．

ストレイン T 波
図 5 は 94 才女性，高血圧性心不全患者末期 2)のストレイン T 波を示す．V5 ，V6 の T 波形に特徴が現れているが，R 波波高が高くなり，数ヶ月で平坦 T 波から陰性 T 波，そして ST 低下を伴っ

図 6 心肥大のシミュレーション 3,4)
上図：心電図，下図：赤線は心内膜側細胞外電位の反転波形，青線は心外膜側細胞外電位の反転
波形で赤線より青線を引けば心電図になる．A.
正常心電図，B．左室高電位，C．T 波逆転，D．
ストレイン T 波．

心肥大のシミュレーション

た上に凸の ST セグメント，陰性 T 波と特徴的な

一般に心電図の逆問題は解けないといわれていストレイン T 波を示している．ストレイン T 波る．つまり I，II，III 誘導で得られた波形から Rを見つけたから心肥大だと単純に考えるのではな

極，L 極，F 極の入力電位は計算できないという

く，慢性的な心不全が継続してきたためにストレ意味である．しかし図 3 に示すように心内膜側，

イン T 波を示すほどの心肥大になったと診断す

心外膜側細胞外電位を入力すればあらゆる心電図べきである．

波形を擬似的に再現することができる．図 6 は上麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–21–に心電図，下の赤線は心内膜側細胞外電位，青線は心外膜側細胞外電位でそれぞれ反転波形を示している．図 3 の原理に示すように赤線から青線を引けば心電図波形になる．A. は正常心電図を示
し，B. に示すように心外膜側細胞外電位を少しだけ右方移動すると，R 波の間隔が広がり，同時に波高が高くなる．T 波は平坦に近づく．C. に示すように心外膜側電位を更に右に移動すると，

R 波は益々高く，T 波は反転する．心肥大のために心内膜側から心外膜側への興奮伝播時間が延長したためである．更に心肥大が進むと心臓の表面積が増加し，心外膜側細胞外電位が大きくなる．

図 7 ストレイン T 波の発生メカニズム
A は正常心電図，下の赤線は心内膜側細胞外電位の反転波形，青線は心外膜側細胞外電位の反転波形．B は青線の電位を大きくしてストレイン
T 波を形成する．

D. はその状態を示し，青線の電位を大きくしている．したがって，引き算結果は ST 低下，凸状の ST セグメント，陰性 T 波のストレイン T 波が形成される．

ストレイン T 波の発生メカニズム
心電図は心内膜側電位から心外膜側電位を引いた結果を示している．図 7A に示すように，P，

QRS，T 波と心電図を読むことが一般的であるが，成因を考えると，R 波の上行部と下行部は生成の意味が異なる．青色で示す R 波の下行部からST セグメント，T 波の上行分の反転波形は心外
膜側活動電位を表すことになる．このように心電図 8 正常胸部誘導と電極位置関係
V1 誘導を除いて，V2 から V5 誘導では ST セ
グメントがなく，QRS 波の終了時より T 波の上向線を描く．また，V2 より V6 誘導までの T 波の波高は減衰している．水平な ST セグメントとして認識できるのは V6 誘導のみである．

図を読み解くと，ST セグメントは基線に戻る線

7B に示すように青色で示す心外膜側電位の引き算が大きくなり，ST 低下，上に凸の ST セグメ
い成人は ST 部分が基線より高い症例が多く見ら
ント，反転 T 波のストレイン T 波が形成される．
れ，BSE (benign ST segmennt elevtion) と呼ばと単純に考えることはできない．若い心機能の良れる．この心電図は別名 BRE (benign early re-polarization) とも呼ばれ ST セグメントが十分に

胸部誘導

基線に戻らずに T 波に移行する．この理由は心室

標準四肢誘導が心電図の垂直断面分析を示すの

表面積がそれほど大きくなくても心機能が正常にに対し，胸部誘導は心電図の水平断面分析を示す．

作動すると考えればよく，そのために心外膜側細また，四肢誘導が双極誘導に対して胸部誘導が単胞外電位を引き算した結果が基線まで届かなかっ．

極誘導とよばれているが，これは正しくない．V
電極は+電極に対して R, L, F 極の 3 電位の平均

一方，心機能が低下し肥大化した心室を持つよ値を−電位として測定しており，やはり正しく双うになると，心外膜側表面積が大きくなり，その極誘導で測定している．図 8 に心臓に対する電極

分心外膜側細胞外電位が大きくなる．従って，図配置と各胸部誘導の正常波形を示す．

たと容易に推察できる

5)

心電図は心臓の細胞外電位測定である–22–

図 8 V1 から V6 の QRS 波形を比較すると，V1
5 kΩ

では小さな r 波が V6 に移動するに応じて大きな

R

L
M

5 kΩ

R 波に変化する．S 波を見ると，逆に V1 では大きいが V6 になると小さくなり，R/S 比は V3 とV4 の中間である．ST セグメントと T 波を見る

V1
V3

+

ECG OUT

−

5 kΩ

V6

V

F

と，残念ながら診断に重要な水平 ST セグメント
は V6 誘導以外には見られない．V1 では盛り上
Mがった平坦な波形であり，V2 より V5 までは下に

V1

V3

V6

凸波形を示す上行する ST セグメントである．しかし，電極が V6 方向に向かうほど ST セグメン

R
F
L

トの傾斜は緩やかになり，陽性 T 波の波高も低下
する．V1 〜V3 誘導の ST 上昇については心電図診断基準で 2mm 程度の上昇は正常範囲内と記載されており，四肢誘導ほど厳しくはない．
胸部誘導の波形解釈は右室自由壁を考えると複雑になるが，その影響は右脚ブロックの特殊な場
合だけと割り切り，通常波形では前胸部を覆う薄い右室自由壁の興奮電位は無視ししてよい1 . すると左室興奮は中隔心筋，心尖部，そして左室自由壁の順に伝播するものと単純化できる 6) ．したがって，V1 や V2 の小さな r 波は中隔心筋の外向きの興奮を検出し，大きな S 波は心尖部，左室
自由壁の興奮を反映すると考えられる．V3 や V4
では中隔心筋と心尖部，左室自由壁の興奮が同程度に反映し，V5 や V6 では心尖部，左室自由壁の影響が強く表れると考えれば胸部誘導 QRS 波形の変化は納得できる (図 8 中央の電極配置参照)．
実際，中隔梗塞では V1 や V2 の異常 Q 波，梗塞が前壁に及ぶと V3 や V4 に異常 Q 波が発生し，側壁梗塞，高位側壁梗塞では V5 や V6 に異常 Q波が表れる．以上が QRS スパイク波をベクトル的に想定した考え方であるが，これだけでは ST
セグメントや T 波についての説明ができない．

M

図 9 胸部誘導発生メカニズム
ECG アンプの+−入力端子を逆に接続して心筋活動電位で表示している．R(赤),L(青),F(青) は四肢誘導電極．それらの信号を 5K Ωの抵抗で接続して平均電位 (M) を得る．下段は M 電位
波形，V1 ，V3 ，V6 波形を示す．M の 0 相勾配
は V 誘導よりなまる．そのため引き算すると S
波から R 波まで変化する．また M と V との再分極の時間差により ST セグメントは右上がり
陽性 T 波から水平陽性 T 波に変化する．同じく
T 波の波高も低くなる．

位 (M) を作成するが，各電極の細胞外電位の反転波形を表示するために図 3 の表記法に従った．心室興奮の順序を考えると，始めにに心内膜側，次に心尖部，最後に左室側壁の順になる．したがって，M は図 9 下図左端に示すように，R，F，L の順に時相が遅れ，M の 0 相は緩やかな上昇線になる．また，3 相の再分極線も R 極電位の影響を受けて，最もなだらかで遅く再分極が終了する．胸部誘導 V1 ， V3 ，V6 も同様の順に心外膜側に興奮が伝播すると考えられ，図 9 下図に時相を考慮して，それぞれの活動電位，その下に電位差 (体表心電図) を表示した．赤色で示す M 波形より青色で示す V1 ， V3 ，V6 波形を引き算すると，V1

胸部誘導測定のための電気配線を図 9 に示す． は 0 相が M 波より早く立ち上がり，大きな S 波
本来ならば，＋電極は胸部誘導電極に，−電極はを示す．M 波の 0 相は S 波の立ち上がり部分をR，L，F の 3 電極を 5K Ωの抵抗を介して平均電 形成する．ST セグメントは V1 の 2 相が短いた
1 右脚ブロックの rSR’ は通常 V より V の方が S 波も R’ 波も大きく振幅する．R’ 波の波高が高くなる理由は，右室
12
自由壁が V2 電極の直下に存在することと右室興奮の時相が左室興奮に比べて遅れるためである．この事実から正常心電図では右室自由壁の興奮は左室興奮の S 波に吸収されており無視してよい．また左室高電位の診断に V2 の S 波+V5 又は V6 のR 波 =35mm が使われていることも右室自由壁の興奮電位が無視できる理由になる．

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–23–

めに非常に短くなり，V1 の 3 相立ち下がりで大に示す胸部誘導の各波形が興味深く観察できると

きな上行性の T 波が形成される．V3 波形は始め

共に，心電図学書に書かれていない V2 から V5

は M の 0 相で QRS の立ち上がりが形成されるまでの ST セグメントや上行性の T 波の理解の参が，途中で V3 電位の 0 相が交差するために 2 相考になる．

性の QRS が形成される．ST セグメントは M 波

余談になるが，III 誘導の T 波は陰性 T 波であっの 2 相と V3 波の 2 相の一致する部分が多くなりなだらかな上行性の T 波が形成される．V6 誘導ても正常である．その理由は図 9 に示す L 波より
F 波の 3 相での引き算が−になるためによる．まは M 波の 0 相で R 波の立ち上がり，V6 波の 0 相

た，I 誘導や II 誘導で陰性 T 波が異常波形である

で R 波の立ち下がりが発生し，正常の R 波が形ことも理解できる．

成される．2 相も互いに一致する部分が多くなり平坦な ST セグメントと波高の低い T 波が形成される．この胸部誘導の発生原理を理解すると図 8

墓石様波形

図 10 墓石様波形
a．手術開始時，b 墓石様波形，c R on T より VT，d ジルチアゼム，ニコランジルなど
により改善，e 正常心電図に戻る 7) ．

–24–

心電図は心臓の細胞外電位測定である

心電図計測の原理に戻って，心内膜側，心外膜
側細胞外電位が心筋活動電位に似た波形であることの実証は図 10 に示す墓石様波形で確かめられる．52 才男性の手術中に発生した冠動脈攣縮発作の記録である 7) ．手術開始時は a の波形，突然 ST
上昇が始まり b 波形に変化．P 波とは 3 度 A-V
ブロックの状態で心筋活動電位に似た墓石様波形が記録された．c で R on T により VT に変化し，d にジルチアゼム，ニコランジルを投与し，ST セ
グメントに窪みが現れ，e の正常心電図に戻った．

図 11 正常心電図から墓石様波形への変化
A 正常心電図，B T 波増高，C D は ST セグメ
ント上昇，E 墓石様波形．下図は R 波の下行部，ST セグメントと T 波の上行部までを太線で示し，心外膜側細胞外電位の反転波形を印象づけている (文献 8 より改変)．

b の墓石様波形は心内膜側細胞外電位そのものを下に伴って ST セグメントの窪みが浅くなり，興表し， d の ST セグメントの窪みは心外膜側心筋
奮が消失すると墓石様波形になる．これも図 3 やの興奮が正常に戻っていく過程で心内膜側細胞外図 4 の心電図発生原理に合致する反応であること
電位からの引き算波形と考えられる．b の 1，4，を証明している．
5，８心拍の下向きの R 波は心室の補充調律で発生した波形と考えられ，また d の R 波の尖端で発生する斜め上に向かう波形は心内膜側心筋の興

おわりに奮伝導の遅延と考えられる．

e と a を比べると a は明らかに T 波が高い．これは虚血により心外膜側心筋の興奮収縮時間が短縮した結果である．

心内膜側より心外膜側への興奮電流が対面の+
電極 (F 極) で検知され，その結果，心電計が+に振れるという理論は誤りである．心電計は電流計
ではなく電圧計である．また心筋興奮電流は生理学では存在しない電流である．右肩に装着した R

冠動脈攣縮から見える心電図の原理

電極は心内膜腔細胞外電位を検出し，心内膜側心筋が+に興奮すると，その細胞外電位は−になり，冠動脈攣縮や心筋梗塞の発生初期過程では墓石その電位が心電計−端子に入力され，反転電位となって心電計は+に振れる．その間，心外膜側 F様波形になることが知られている．これは極端なST セグメントの上昇で T 波と融合し，まるで心 電極では興奮が心外膜に到達しないために心外膜
筋活動電位のような波形を示し，非常に重篤な状 側細胞外電位に変化はない．R 波の下行波形は心態となり，VT や VF に移行する．図 11 に正常心 外膜側心筋が興奮するために細胞外電位が−にな
電図 A より墓石様波形 E までの変化過程を示す り F 極に接続された心電計の+端子の電位が下がが，図 3 や図 4 に示す心電図の原理より墓石様波るためである．心内膜側細胞外電位の波形は墓石

形は心内膜側細胞外電位を表していることがわか様波形で観察できる．心外膜側心筋が休止状態かる．B に示す T 波の増高は心外膜側心筋の興奮ら改善するに従って，活動電位の 2 相平坦部が陥収縮時間が短縮すると解釈すればよい．これは高凹していき，ST セグメント，T 波が再び観察されK 血症ではなく，虚血により十分な心筋収縮時間 る．R 波の上行過程，下行過程，T 波の上行過程，が得られなくなった状態であろう．下図に示すよ 下行過程，すべて成因が異なっているのであって，
R 波を心室の興奮パルス波と思ったり，T 波を一
部までは一連の波形であり，心外膜側細胞外電位 くくりの再分極波形だと思っている間は，墓石様の反転波形を印象づける．心外膜側心筋の興奮低 波形の成因は絶対に理解できないであろう．
うに R 波の下行部，ST セグメントと T 波の上行

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

正常心電図の発生原理については上記の解説で

–25–

プログラム
5. J H O’Keefe, K A Bybee: ST-Segment Eleva終了する．心筋梗塞で発生する ST 上昇や異常 Q
tion: Deﬁned by the Company It Keeps Mayo
波の発生原理は文献 9 を参考にしてもらいたい．
Clin Proc, 87(7):610-613, 2012.
また，後壁梗塞で発生するミラーイメージによる 6. Durrer D, van Dam RT, Freud GE, et al. Total
excitation of the isolated human heart. CirculaV1 誘導の増高 r 波については掲載予定の文献 10tion 1970;41:903
を参考にしてもらいたい．
7. 中尾慎一: 予期せぬ致死的不整脈の対処法． Anet
17:17-22, 2013.
8. F Morris, W J Brady:
ABC of clin引用文献
ical electrocardiography:
Acute myocar1. Dale Dubin：図解心電図テキスト. 分光堂，2007．
dial infarction – Part I. BMJ 2002; 324
2. 下窪 徹，迫田耕一郎：入院中に心電図所見がストレ
http://www.bmj.com/content/324/7341/831.full.
インパターンに変化した超高齢心不全の 1 例．心 9. 田中義文：心筋梗塞で発生する異常 Q 波の新しい臓 43:43-48, 2011.
考え方．麻酔・集中治療とテクノロジー 2020, 日
3. 田中義文：成り立ちから理解する心電図波形: 心本麻酔・集中治療テクノロジー学会．41-43, 2021.
筋の活動電位を読み解く．学研メディカル秀潤社， 10. 田中義文：梗塞波形で見られるミラーイメージの解2012
釈．麻酔・集中治療とテクノロジー 2022, 日本麻4. 田中義文：http://www.jsta.net/txt
酔・集中治療テクノロジー学会．掲載予定, 2022.
/new-ecg.php，心室心電図簡易シミュレーション

Nociceptive Response (NR) の問題点と対策–26–

Nociceptive Response (NR) の問題点と対策
廣瀬 宗孝
はじめに

圧測定が 5 分毎の場合に NR は意味があるのか，
5 循環動態が変動した場合どうなるのか，であ

全身麻酔下の侵害受容をモニターする指標としる．本項ではそれぞれの対策について述べる．

て，Nociceptive Response (NR) 開発し， 2018 年

5 月から臨床使用を開始した 1−3) ．NR 値は心拍数 (heart rate: HR)，収縮期血圧 (systolic blood

NR は侵害受容だけを表しているのか：
数理モデルによる解析

pressure: SBP) 及び灌流指標 (perfusion index:
NR 値は当初，手術による侵害受容 (nocicepPI) を用いて以下の式で計算する 0〜1 の無次元tion) と麻酔による抗侵害受容 (anti-nociception)数である．
のバランスを表す侵害受容モニターとして開発し
2
N R = −1 +． た 1,2) ．しかしその後，侵害受容と抗侵害受容の
1 + e−0.01HR+0.02SBP −0.17P I
バランスを示す値 (S) と，S に対する自律神経反しかし実際に臨床で使用してみると，以下の問 応などの生体反応 (R) の関係を数理モデルで解析
題点が明らかとなった． 1 NR は侵害受容だけを すると，NR 値の意味が S ではなく R であること表しているのか， 2 意識下で NR が高値となるのが明らかとなった 3) ．図 1 は S と R の関係を示

は何故か， 3 どこの施設でも使用可能か， 4 血すが，その解析方法は以下の通りである．

図 1 数理モデルを用いた NR 値の意味の解明
無意識の全身麻酔下における侵害受容の刺激の強さ (S) と生体反応 (R) の関係(A)，およびその数理モデル (B) を示す．

兵庫医科大学麻酔科学・疼痛制御科学講座

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–27–

即ち，ＳとＲの関係を，指数関数的な増加を示

NR 値は，全身麻酔導入前と覚醒後の意識下ですスティーブンスべき関数と，微分方程式に抑制 0.9 前後の高値を示す．その理由は「NR 値が 0.9系の要素を含みシグモイド変化を示すゴンペルツ

辺りの高値を示す場合は，侵害受容刺激が体性感関数およびロジスティック関数で表し，NR 値の覚神経系を介して大脳皮質まで届いている状態を意味を検討した (図 1)．その結果，NR 値を示す表す」と考えてきた 1) ．

方程式は，閾値と最大値を持つ変形ロジスティッ

一方，京都府立医科大学麻酔科学教室名誉教授

ク関数に相当し，NR 値は「手術侵襲による侵害の田中義文先生から，「BIS 値を基準にして考え

受容と麻酔による抗侵害受容のバランスを示すてみたらどうか」とのご提案いただいた．これはS(S = 0.01HR+0.02SBP−0.17PI) に対する生体 NR 値が意識レベルを含む指標ではないか，との反応 R を数値化した値」であることが明らかと 指摘であると考えた．そこで無次元数同士の NRなった 3) ．

値から BIS 値を引き算した式「NR−0.01 × BIS」

意識下で NR が高値となるのは何故か：「NR−0.01BIS」の試作を試作することにした．

図2
NR-0.01BIS 値の変化
NR，0.01BIS および NR-0.01BIS のそれぞれの値を，腹腔鏡下手術 (A) と開腹術 (B) の症例で示す．SBP は非観血的血圧測定による 5 分間隔の測定である．

図 2 は腹腔鏡下手術と開腹術における NR 値， ることが原因であると考える．NR 値が意識レベ0.01 × BIS 値および N− 0.01 × BIS 値の 1 分毎

ルを含む指標である可能性をさらに検討するための変化を示す．「NR− 0.01BIS」は侵害受容のみに，麻酔導入前から SBP を連続測定する必要がを表しているように見える．しかしよく見ると麻あり，観血的血圧測定もしくは SBP を連続測定

酔導入から気管挿管までの間に「NR− 0.01BIS」 する機器を使用した症例で，今後，検討したい．
値は高値になっている．これは血圧測定がマンシェットによる非観血的測定で 5 分間隔であるため，NR 値の計算は同じ SBP 値を 5 分間使用すどこの施設でも使用可能か：
汎用性 NR の開発

–28–

NR はパルスオキシメータで測定する PI 値を使用するため，PI 値を測定できない施設では使用でNociceptive Response (NR) の問題点と対策

NR の解釈の変化

きない．もし術前の患者情報と HR および SBP

NR を算出する数式の変数の HR, SBP, PI は，のみを用いて NR の近似値を得ることができれ循環動態の変動の影響を受けるため，循環作動薬

ば，どこの施設でも計算が可能となる．そこで人の使用やショック状態などの影響を避けることが工知能を用いて汎用性 NR の開発を開始した．詳できない．当初，NR は手術侵襲の侵害受容と麻細は追って報告する．

酔による抗侵害受容のバランス (S) と考えていた

血圧測定が 5 分毎の場合に NR は意味があるのか：
リアルタイム測定の必要性
上記の図 2 で，麻酔導入から気管挿管までの間に NR−BIS 値は高値になっているのは，血圧測定が 5 分間隔であることが原因であると指摘したが，NR を全身麻酔中のモニターとして使用するのであれば，血圧を連続測定し，NR の計算も現在の 1 分毎ではなく，数秒ごとにリアルタイムで計算することが理想である．NR をリアルタイムに計算し表示するアルゴリズムの開発を，現在検討している．
一方，これまで手術開始から手術終了までの NRの平均値 (術中平均 NR 値) と重篤な術後合併症の発症の関係を調査してきた 4,5) ．術前に重篤な併存疾患がない腹腔鏡下消化管手術患者の場合は，術中平均 NR 値≧ 0.85 の患者に重篤な術後合併症が有意に多いことを報告した 1,4) ．また緊急手術や ASA−PS ≧ IV で術前に重篤な併存疾患をが，上記で述べた通り現在は S による生体反応(R) を表すと考えている．NR が S を表すと考え
ると，循環動態の変動は単なるアーチファクトを生むのみだが，NR の意味が全身麻酔下の手術侵襲による生体反応 (R) を数値化したものに変化したため 3) ，NR は循環作動薬の使用やショック状態なども含む生体反応を示す数値と考えるに至った．このため術中平均 NR 値が術後合併症と関連があると考える 5) ．

まとめ
NR は全身麻酔下の手術侵襲による生体反応を数値化した無次元数であり，術中 NR の平均値の高値は，術後合併症の発症と関連を示すことから，全身麻酔管理中のモニターとなる可能性があると考える．また NR は意識レベルの要素を含む可能性があり，今後の検討が必要である．現時点の NR の問題点は，リアルタイムに測定できない
ことと，どこの施設でも使用が可能でないことであり，解決策を進めている．

もつ患者を含む消化管手術コホートにおいても，術中平均 NR 値≧ 0.83 で重篤な術後合併症が増加することを明らかにした 5) ．さらにこの報告で引用文献

1. 廣瀬宗孝．全身麻酔中の痛み評価：麻酔科医の直感を数値化する試み．日本麻酔・集中治療テクノロ果を得た 5．このことから，現在の 1 分間隔の測ジー学会誌 2020: 28-30.
定間隔 (血圧測定が 5 分間の場合はその間の値を 2. Hirose, M., Kobayashi, Y., Nakamoto, S., Ueki,
R., Kariya, N., Tatara, T., Development of a
使用する) でも，術中平均 NR 値と術後合併症の関
hemodynamic model using routine monitoring
係は維持されることが明らかとなった．全身麻酔
parameters for nociceptive responses evaluation
during surgery under general anesthesia, Med.
中に NR を 0.83 未満に維持する麻酔管理が，術後Sci. Monit., 24 (2018) 3324-3331.
合併症予防に有用である可能性を検討するため，
3. Ooba, S, Ueki, R., Kariya, N., Tatara, T., Hiランダム化比較試験を行っている．
rose, M., Mathematical evaluation of responses
to surgical stimuli under general anesthesia, Sci.
循環動態が変動した場合は?：Rep., 10 (2020) 15300.

は，血圧測定が 5 分間隔の症例のみでも同様の結麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

4. Ogata H, Nakamoto S, Miyawaki H, et al. Association between intraoperative nociception andpostoperative complications in patients undergoing laparoscopic gastrointestinal surgery. J Clin
Monit Comput doi: 10.1007/s10877-019-003473, 2019.
5. Ogata H, Matsuki Y, Okamoto T, Ishimoto D,
Onoe K, Ueki R, Kariya N, Tatara T, Shigemi K,
Hirose M. Intraoperative nociceptive responses–29–

and postoperative major complications after gastrointestinal surgery under general anaesthesia.
Eur J Anaesthesiol 2021 (in press).
連絡先：
廣瀬宗孝
〒 663-8501 兵庫県西宮市武庫川町 1-1
兵庫医科大学麻酔科学・疼痛制御科学講座
TEL: 0798-45-6392
E-mail: mhirose@hyo-med.ac.jp

ロボットを利用した術前外来支援システムの開発–30–

ロボットを利用した術前外来支援システムの開発
今井 桃花∗,† ，加島 有紀† ，眞一 弘士 †, ‡ ，山下 咲良§ ，増井 健一 †背 景
麻酔科医の日々の診療において術前診察の負担は年々増加している．手術件数やハイリスク患者の増加に伴い，術前情報の収集，全身状態の評価，麻酔の説明に非常に多くの時間が必要になっている．昭和大学病院の術前外来においては，紙による情報収集に加えて薬剤師および看護師による診察を行っているが，全身状態の情報収集・評価や麻酔の説明に長い時間が必要になることも多くあり，麻酔科医の負担はいまだ大きい．近頃，タス
クシフトが注目されており，麻酔科医のルーチンで行っている質問や麻酔の説明業務支援のため，ロボットを利用した術前外来支援システムを開発

図 1. ロボット タピア

した 1,2) ．
ラズベリーパイにはタピアに表示させるコンテン

開発環境と開発の経緯

ツを開発・制御するプログラムであるパラメディ

S が入っている．パラメディ S は web アプリ型
問診と麻酔説明を行うロボットはシャンティ社の開発したタピア (株式会社シャンティ，東京) をのプログラムで，これを用いて問診および麻酔説
明内容を開発することができる．

利用した．タピアは，タピアという名前のロボッ
トとタピアを制御するラズベリーパイおよびラズ
ベリーパイに接続されたポータブルプリンターから構成される．タピア，ラズベリーパイ，ポータブ
ルプリンターはローカルネットワーク上で WIFI
接続されている．タピアは身長 245 mm，幅 220mm，重さ約 2.5 kg の卵型ロボットで，5.0 イン

今回，問診と麻酔説明をタピアで行う開発を進める上で留意したことがいくつかある．当院よりも先にロボットを導入した戸塚共立第 2 病院麻酔科での術前使用経験を踏まえて以下のように作成した．
1

ロボットに求められる事項

チタッチパネル式液晶画面 (1290 × 720 px)，カ

今回のシステム開発ではロボットに，問診と麻メラ，距離センサ，マイク，スピーカ，WIFI 等

酔説明のうち全患者に共通する部分を担当させを内蔵している (図 1)．テキスト文字列を自動でることとした．ロボットによる問診・麻酔説明に読み上げる機能が搭載されており，音の高さと読は「わかりやすさ」「どのような患者にも対応でみ上げ速度の調節ができる．これらの仕様によりきること」が求められる．そのためには使いやす

音声，文字，画像での説明・質問が可能である． く，親しみを感じてもらう必要があると考えた．
∗ 東京労災病院麻酔科† 昭和大学医学部麻酔科学講座‡ 戸塚共立第 2 病院麻酔科§ 株式会社シャンティ

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–31–

親しみを感じてもらえるようロボットに名前をつけ，麻酔の説明のはじめに自己紹介させることにした．高齢者でも聞き取りやすいよう音量を大き
く，トーンをやや低く，スピードを遅めにした．
モニター上に笑顔などを表示させロボット底部の回転板を回転させることで見回す動作をつけて躍動感を出し，患者の緊張がほぐれるようにした．
2

問診事項に関して問診における質問は音声による説明と画面への文字表示により行うこととした．初期バージョン
での問診では，特に高齢者の場合に，質問の文が長図 2. 単純な質問表示ての説明を行うこととした．
次に麻酔の説明に関して，一般的な麻酔法とそいと全く関係のない回答をする，ロボットへの回の合併症について説明する標準バージョンと，さ答を途中で放棄するといったケースがみられた． らに細かく説明する詳しいバージョンの 2 パター
そのため，質問文を短くし，表示の改行位置を工ンを用意した．標準バージョンは初めて麻酔を受夫して質問の文意を理解しやすいようにした．回

ける方向けに，詳しいバージョンは詳細を知りた

答は二者択一式または絶対数となるように編集しい方向けに作成した．作成後，非医療職へのモニた．質問事項は麻酔科医がルーチンで行う一般的

タリングを行った．結果，麻酔の細かい説明をさかつ単純なものに絞り，既往歴などの回答が複雑れても理解できず，全体的な流れや起こりうる一なものは組み込まないこととした．(図 2)

般的な合併症について知ることができれば良く，

3

麻酔の説明に関して

標準バージョンで十分だという意見を得た．中に文字が読みやすいよう，また理解が進むよう， は標準バージョンでは説明が不足すると感じる方
画面にはイラストと大きい文字の説明文の両方を もいるが，後に続く麻酔科医との面談で疑問点は表示することとした．音声は画面に書かれている解決できるので，詳しいバージョンは必要ないとことを読み上げることを基本とした．各麻酔方法

いう結論に至り，麻酔説明は標準バージョンを採の説明では，施行方法と合併症は別の画面に分け， 用することとした．
以上 1 から 3 を統合してロボットを用いた術
一画面の情報が過多にならないようにした．イラストは適切かつ可愛らしいものを選び，親しみを持ちやすいようにした．また，説明時間が長くなると患者の集中力・注意力が低下して理解を妨げる可能性があることを鑑み，合計説明時間が 5 分程度となるようにした．

前外来支援システムを開発した．

術前外来における運用開発したシステムは，現在術前外来において次のように運用されている．

開発当初はそれぞれの患者が受ける麻酔方法に(1) 術前外来事務員が画面上のボタンを押してプ
ログラムを起動し患者に手渡す．
していた．しかし，ロボットの問診・説明は麻酔 (2) ロボットが YES・NO や数字で答えられるついて必要な部分のみ聞けるようプログラミング
科医の面談の前に行うため，ロボットの説明時に10 の問診をする．喫煙歴や動揺歯，全身麻酔歴
麻酔方法は決定していない．このため予め各々の や PONV の有無，頸椎の状態や内服薬の有無な患者に個別の麻酔方法を選択して説明することはどについて回答する．なお，喫煙歴がある場合はできない．そこで，全ての患者に全身麻酔・硬膜

その喫煙本数や年数に関する問診事項が追加され外麻酔・脊髄くも膜下麻酔・神経ブロックのすべる．問診への回答が終わったら，全身麻酔・硬膜

ロボットを利用した術前外来支援システムの開発–32–

外麻酔・脊髄くも膜下麻酔・神経ブロックの説明る必要があった．今回のシステムではロボットのを行う．

説明の音声が事務員に聞こえ，ロボットによる説(3) 問診および説明が終了すると，問診への回答 明終了後にはプリンタが動作するため，患者へのが WIFI 経由で小型プリンタに送信・印字される． 次の案内をスムーズに行いやすくなった．また，(4) 印字結果は従来の紙アンケートとともに薬剤 薬剤師からの要望で，シーズンを限定して予防接師，看護師，麻酔科医に回覧され，人による問診・ 種の質問を追加し，薬剤師の業務軽減にも貢献し説明の情報源として用いられる．

ている．データを電子カルテと連携できることが(5) 回答の記録はスキャナを用いて電子カルテに 望まれるが，経済的な観点から現状はスキャナを取り込む．
用いて情報の保存を行っている．一方で，病院のネットワーク環境を必要とせず，独立したローカ

導入後の病院スタッフの感想等

ルネットワークを使用するため，院内ネットワー

麻酔科医からは問診事項の聞き漏らしが減った， ク環境の状態に左右されないというメリットもあ
麻酔説明の時間を省略できたという意見を得た． る．ロボットにはマイクが内蔵されているので，患者からはロボットへの良い印象が聞かれた．事

問診の回答を音声入力にするという方向性も考え務員からは術前の患者の緊張がほぐれることがられるが，音声認識には良い医学専門辞書や，高あった，との意見があった．これまで数百人に使性能の認識エンジンの使用には web 接続が必要用しているが，操作が難しくてできない，プログ

なこと 3) ，などのハードルがあること，ロボット

ラムの誤操作・誤動作といったトラブルは今のとの使用時間を長くしたくないこと，などの理由かころない．

ら現状では音声入力は考えていない．
術前外来支援ロボットおよび支援システムは術

考察と結語
これまで術前の問診・麻酔説明・同意の取得は当院では麻酔科医が行ってきた．しかし，術前外来で麻酔科医が使用できる部屋が一つしかない，という場所の制約から，術前外来担当麻酔科医の負担は大きかった．術前外来支援ロボットに麻酔科医がルーチンで行ってきた簡単な質問や麻酔説
明をタスクシフトすることで，術前業務が軽減できた 1,2) ．ロボットによる問診及び説明の時間は10 分程度で，患者のロボット使用による負担は大きくないと考えられた 2) ．
今回開発したシステムには，開発当初予想していないメリットがあることもわかった．これまで
事務員は，患者の紙アンケートの記入を終えたタ
イミングを把握するために患者の様子を確認す

前業務の負担を軽減しうると考えられた．今後はアンケートの集計や他職種との議論などにより，システムのブラッシュアップを計画している．

参考文献
1. Howell M, Hood AJ, Jayne DG: Use of a patient completed iPad questionnaire to improve
pre-operative assessment. J Clin Monit Comput(2017) 31:221-225
2. Taylor SD, Andrzejowski JC, Wiles MD, Bland
S, Jones GL, Radley SC: A prospective observational study of the impact of an electronic questionnaire (ePAQ-PO) on the duration of nurse-led pre-operative assessment
and patient satisfaction. PLOS ONE (2018)https://doi.org/10.1371/journal.pone.0205439
3. 眞一 弘士，増井 健一: 医学における自然言語処理と専門辞書の重要性. 麻酔 2020; 69: 443-449

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–33–

汎用 Macintosh 喉頭鏡ブレードに 3.9mm 細径カメラを装着した
ビデオ喉頭鏡・録画システムの試作
中尾正和，新澤正秀，本多亮子，村上俊介，石橋優和，河本佐誉子，佐々木陽子，宮地くる実，本池芹佳，満谷尚子，前 雄平，望月さや，
渡辺るみ，原田 彩
はじめに
われわれはこれまでも通常の Macintosh 喉頭
鏡に先端径 6mm のカメラを装着し，ビデオ映像
をモニター／録画する方法を考案し，研修医の基
本教育にも利用してきた 1) (図 1)．すでにわれ
われの施設では，指導者がリアルタイムに指導やフィードバックを行なう上では，欠かせないものとなっている．6mm のカメラは当時としては最細であったが，直視視野をやや邪魔している欠点は残っていた．

2020 年になって，先端径 3.9mm ペンシル型デ
ジタルビデオカメラシステム (耳かきや外耳道観図 1 これまで使用してきた喉頭鏡ブレードに装着するビデオカメラシステム 1)

察用として 1 万円以下でネット通販)(図 2) を入手できたので，このカメラを汎用喉頭鏡へ装着す
る方法を考案・試作し，ビデオ観察／録画システ
ムとしての実用性を検討した．

方法と結果
ネット通販で入手したカメラは 2 種類で，ほぼ同じ形状だったが，USB 接続して WindowsPC や
アンドロイドスマホに接続する NTE390 は 3 千円，専用 4.5 インチモニター画面のついた本体に接続して利用する MS450-NTE は 7 千円であっ

図 2 3.9mm みみかきカメラシステム
MS450-NTE (通販サイトで購入)

アルミパイプに嵌合され，電気回路に結線されたた (図 2)．先端カメラは画素数 1080 × 720P で， 構造と判明した (図 3)．直型のままでは直視視野

IP68 防水仕様，アルコール消毒が可能，PSE 認 には邪魔となるが，喉頭鏡のカーブに沿って湾曲
定とあった．視野角は水平 60 度，垂直 40 度で， させれば直視視野も邪魔せず有用と考えた．この基本部分は同一ユニットと考えられた．

アルミパイプ部をブレードに装着できるように，カメラ部は長さ 9cm の直型で，X-線撮影する

万力 (ホームセンターの大型の金工用を無料利用)と，先端径 3.9mm カメラ (18mm 長) は外径 7mm

で湾曲させた (図 3)．さらにブレードへの接触面

広島総合病院麻酔科

–34–

汎用 Macintosh 喉頭鏡ブレードに 3.9mm 細径カメラを装着したビデオ喉頭鏡・録画システムの試作

図 3 X-線撮影画像

図 6 厚みのあるブレードにも対応できる汎用クリップ型と 4.5 インチモニターの録画器本体

図 4 万力で喉頭鏡のカーブに沿って湾曲させる

図 7 喉頭展開画像の例

厚みある他社のブレードにも対応できる汎用型と
図 5 アルミ製洗濯ばさみを利用して薄型ブレードに装着できるプロトタイプ

しては，開き角の大きいステンレス製洗濯ばさみを平面に切削し，装着時にカメラが回旋せず視野

アルミ，ステンレスいずれの洗濯ばさみでもブが安定するようにした．試作では超強力多用途両

レードサイズ#3 と#4 に対応できた (図 6)．挟む

面テープ KPG-12(3M 社) を用いて，ビデオ視野形式にしてから装脱着も容易となり，ユーザーやと直視視野のバランスを調整した．これまで利用

指導者からの評判も良かった．

を利用し両面テープでカメラをゆるく接合した．

してきた RF 社 LF-7 や自作カメラではブレードにネジ固定していたが 1) ，利用者 (研修医) は固定

画質：高画質 (1080 x 720p) カメラとあったが，時に過剰に締めつけてしまいクランプ部が頻回に本来が耳観察用のためかカメラ焦点は先端から2〜3cm であり喉頭視野 3〜4cm での画質はややに変更した．プロトタイプはブレードの厚みの薄 鈍かった．それでも従来コンポジットビデオより
いウエルチアリン社ブレード用とした．加工がし は解像度は良好であった (図 7)．
破壊されてきた．そのため，ブレードに挟む方式

MS450-NTE のモニターは電源とレコーダーも(同) で接合しブレードに挟みやすいように洗濯ば 兼ねた一体型のため，従来のカメラ，カメラ電源，
さみをラジオペンチで修正して固定した (図 5)． ビデオ録画器の組み合わせと比べて，操作性も改やすいアルミ製洗濯ばさみにカメラを両面テープ

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–35–

善した．1. 電源ＳＷ， 2．モード切り替え (カメないしスマホを毎回準備する必要がある．後者のラモードからビデオ録画)，3．録画開始，4．も単独型システムなら，単価も 1 万円未満であり，

う一度押すと録画停止，と操作性は容易で，画面研修医が個別に専用所持できシミュレータでの挿は 4.5 インチの IPS 液晶で視認性も良かった．動

管練習の学習にも利用しやすいと考えた．

画は汎用の.mov 形式で，microSD カードに録画

汎用 USB カメラタイプと今回の疑似スマホ型され，再生にも 4.5 インチ画面であれば，これだのカメラ部は同一基本部品で，汎用 USB カメラ

けで完結できて研修医のフィードバックが即座にには光量変更スイッチがあるだけだが，互換性はやりやすい．これを通常の喉頭鏡につけて利用すなかった．故障した際に専用カメラは入手できる

れば，教育効果も高いと考えられた． AC アダ

ようだが，今後の開発にあたっては，カメラが互

プタは付属していないが，スマートフォンなどの換性・汎用性をもち，故障した際にもカメラ部なType C USB ケーブルが付属しており，汎用の充 いしスマホ本体側の交換が容易に可能になること電器が利用できた．
を期待したい．

考 察

結 語

われわれは，これまでも教育用に細径小型カメ

通販サイトで入手できる 3.9mm の細径ビデオ

ラを通常の Macintosh 喉頭鏡に固定し，得られたカメラの喉頭鏡への装着を考案した．アルミパイ

ビデオ映像を個々の研修医ごとに，モニター録画

プ部の DIY(彎曲) というローテクのみで十分実してきた．従来機種は，基本設計が 2008 年頃の用的なものが得られると考えられた．

ポータブルレコーダ (入手当時 1.5 万円) にアナロ
グ (コンポジット ビデオ) で，録画していたが，接続はフォンジャック (特殊な 4pin) で，市販品は入手困難であり，使用とともに，機器の接触不良，基板のハンダ割れ，ケーブルの断線なども頻

参考文献
1. 中尾正和ら，汎用喉頭鏡をビデオ喉頭鏡に変身させる小型ビデオカメラ利用の変遷． 麻酔・集中治療とテクノロジー 2013, 44-50 北斗プリント 京都,
2013

発したが，ケーブルは自作再生して利用を継続してきた．

5 年前までは 6mm 径アナログカメラが一般に入手できる最小径だったが，近年は USB 接続でPC や Android スマホに接続する 6mm 径デジタ
ル信号高精細カメラが，パイプ内部の観察用として 5 千円未満で入手できるようになってきた．さらに 2020 年になって本機のような『耳かきスコープ』とよばれるカメラの先端径が 3.9mm ペンシル型ビデオカメラ (HD720P 130 万画素 LED ラ
イト 6 つ付き) が USB 接続仕様のものと，カメラABSTRACTThe modiﬁcation of the small-bore(OD 3.9mm) digital inspection endoscope”Otoscope video cameras” into inexpensive
video-laryngoscopes system.
Masakazu Nakao, Masahide Shinzawa,
Ryoko Honda, Shunsuke Murakami,
Masakazu Ishibashi, Sayoko Kawamoto,
Yoko Sasaki, Kurumi Miyachi, Serika Motoike,
Naoko Mitsutani, Yuhei Mae, Saya Mochizuki,
Rumi Watanabe, Aya Harada

をスマホのような 4.5 インチ画面の専用ユニット

Video laryngoscopes are getting popular tolearn/teach skills for tracheal intubation. Reで入手可能となった．
altime monitoring and recording/playback of
PC に接続する USB カメラタイプは 3 千円と video is very useful especially for teaching hospi安価で，試作には向いているが，使用時には PC tals. We have been developing homemade videoに接続して使用する単独型システムが 1 万円以下

–36–

汎用 Macintosh 喉頭鏡ブレードに 3.9mm 細径カメラを装着したビデオ喉頭鏡・録画システムの試作

laryngoscope system by using thin analog video
cameras for the last 10 years. Our latest systems consisted of small-bore (6mm) composite
analog video camera, the power supply for video
camera and portable video recorders. While theouter diameter of this camera was thin 6mm, it
hinders direct laryngoscope view to some extent.
Recently we found the family-use thin pencil shaped camera system for ear wax removal
is available on the internet at reasonable price,less than $100. The diameter of distal camera
tip was 3.9 mm, and the camera cable was connected to smartphone-like body unit which provides 4.5 inches color LCD display and power forcamera. The digital camera of 720P high resolution is connected to ampliﬁer in 6mm aluminum
pipe according to X-ray photography. We bent
this aluminum pipe with vise into the curvature of laryngoscope blade and ﬁled the lateralside of pipe to sit on the wall of laryngoscope
blade. Camera was ﬁxed with stainless wire
pinch (clothes pins) by using double-sided adhesive tape (KPG-12, 3M). New thin 3.9mm video
camera could provide better view, handling andvisual quality.
With small modiﬁcation, the ear wax removal
camera could be converted to inexpensive video
laryngoscope system.
Key words: tracheal tube intubation, multipurpose digital inspection endoscope, Otoscope,
video-laryngoscopy, education.
Division of Anesthesia and Pain Control
Hiroshima General Hospital
1-3-3 Jigozen, Hatsukaichi City,
Hiroshima, 738-8503, Japanmasa.nakao@nifty.ne.jp

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–37–

麻酔の現場で使える薬剤情報検索アプリの開発
鈴木 聡，夏井 淳一，寺本 雅裕，
鈴木 哲也，小澤 礼里 ，讃岐 美智義∗背 景
今後，高齢化社会が進む中で，手術へのニーズ
は更に高まっていくことが考えられる．手術件数が増えている中で，周術期を担う麻酔科医の役割は非常に重要なものとなっている． 多数の手術を担当する麻酔科医は現場での業務の効率化を求めている．しかし，臨床の現場で使用する麻酔薬の知識と使用の際のノウハウなど麻酔分野の情報は複雑で広範囲なものである．麻酔科医のみならず，研修医や最近登用が進んでいる麻酔看護師，集中治療室に所属する薬剤師，麻酔科医への支援を行う企業人など，麻酔分野に関する知識の重要
図 1. 同じ薬効分類での薬剤情報遷移性は高まっている．
そうした背景の中で，讃岐美智義先生が麻酔現

讃岐先生とともに，「麻酔と救急のために」のアプ場での有用な知識やノウハウを長年かけてまとめリ化を進めている．讃岐先生監修の下に我々が目られた，膨大なデータベースである「麻酔と救急

指すのは，「麻酔と救急のために」アプリのスマーのために」の冊子は 30 年以上も麻酔分野での「虎トフォンでの利用により，いつでもどこでも必要の巻」として広く活用されている．

とする人に情報を簡単に提供できることである．

「麻酔と救急のために」は，讃岐美智義先生が「複雑さを簡単に！」を合言葉にアプリを開発す

研修医時代に薬剤準備を行うナースのために作成る我々のコンセプトは以下のようなものである．

された資料がベースとなり，広島大学大学院蘇生1

学教室内の広島麻酔学会「麻酔と蘇生」編集部から別冊として出版されたのが始まりである．薬効「シンプルな操作」
2

使えば使うほど使いやすく便利になる

3

スマホアプリの配信の仕組みを利用した毎に解説された章構成や，救急の現場で使用される重症度スコアが体系的にまとまっており，最新版第 8 版まで累計 15 万部以上販売され，麻酔のわずか数タップで欲しい情報に到達できる「育つアプリ」「麻酔トレンドの反映」

知識を学習する上で優れた冊子として広く活用されている．

スマートフォンアプリの特長
目 的「麻酔と救急のために」をさらに発展させ麻酔薬や周術期に関する知識の普及を考えておられる
バーズ・ビュー株式会社∗ 呉医療センター・中国がんセンター 麻酔科「複雑さを簡単に！」を実現する我々のアプリの特長について，利用シーンを事例として示して紹介する．

麻酔の現場で使える薬剤情報検索アプリの開発–38–

図 2. 検索対象の絞込み

図 4. 全情報からの検索

図 3. 薬剤名・一般名検索
1

図 5. 付箋薬剤登録少ない操作で目的の薬剤情報に到達(紙媒体にはないアプリならではの特長)* スマートフォンで薬剤検索できることは便利で * 最新 UI である「ニューモルフィズム」を採用
凹凸のあるリアルな質感とフラットデザインのある．さらに，最短で必要な情報に到達したい
シンプルさを併せ持つ* どの画面からも参照したい薬剤の情報に数タッ* 電波の届かない場所でもオフラインで動作する
プで移動できる* 麻酔現場で薬剤情報の参照をする時

ストレスの無い反応性を実現

例えば，薬剤詳細画面から同一薬効分類の薬剤に 1 タップで到達 (図 1. 参照)
2

本アプリの機能紹介

複数の検索機能で的確に情報を絞込み* 併用禁忌や徐脈の副作用などから，該当する薬

1

剤を絞り込む時* 簡単に，だが的確に情報を絞り込みたい* 複数の選択機能を用意 (薬効分類，キーワード

薬効分類検索麻酔薬は薬効によって体系的に分類されている．この薬効分類の画面が本アプリのホーム画面となっており，名称ではなく薬効から薬剤情報に検索，付箋登録薬でのフィルタリングなど)

到達する．

例えば，
「気管支喘息」とキーワード検索して，2

禁忌薬剤を絞り込む (図 2. 参照)

キーワード検索
薬剤名・一般名での検索と薬剤の全ての情報を

UX/UI1 へのこだわり：最新 UI を採用
キーワードで検索する 2 つの方法を提供してい* 緊迫した状況で薬剤情報の検索をする時る．
* 疲れない外観やストレスがない操作が望まれる * 「薬剤名・一般名」では
3

1 UI：User Interface 画面上の情報やデザインおよび操作性を示す．

UX：User Experience UI を含めたユーザによるシステムの使用体験を示す．

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–39–

図 6. 参照履歴

図 7. 投与速度計算

薬剤の名称の頭文字 1 文字を入力して行くと，周術期に必要な情報を整理した表やスコア候補の薬剤が表示され，文字を入力して行くとを讃岐先生に厳選して頂き，アプリに実装し徐々に薬剤が絞り込まれる．(図 3. 参照)て い る ．実 装 す る 表・ス コ ア は ト レ ン ド の 変* 「全ての情報から」モードでは化に応じて変えて行くことを想定している．
任意のキーワードを含む薬剤を検索することが 現在実装している表・スコア：
できる．例えば，「ショック」と入力すると，意識障害の程度 (3-3-9 度方式)，Glasgow Coma
「ショック」を含む薬剤のリストが表示される． Scale，米国麻酔学会術前状態分類，ＮＹＨＡ心機
能分類，Hugh-Jones 分類，APGAR スコア，Prince(図 4. 参照)
Henry ペ イ ン ス ケ ー ル ，Ramsay 鎮 静 ス コ ア ，RASS(Richmond Agitation Sedation Scale) ，シ
3 検索対象の絞り込み (フィルタリング)ョックスコア，Child-Pugh 分類，肝障害度 (liver
薬剤情報の特定の項目に入力したキーワードを damage)，Killip 分類，CCS の狭心症重症度分類，
麻酔診療点数 (保険請求) 上の麻酔困難な患者の分含む薬剤のみを検索対象としてフィルタリングで類，Surgical Apgar Score，肺血栓塞栓症のリスク
きる．例えば，設定画面で「禁忌」の項目に「気 評価，乳幼児のかぜスコア，出血・凝固に影響を与
管支喘息」と入力すると，禁忌に気管支喘息を含 える薬物

む薬剤のみ検索の対象となる．
4

付箋薬剤登録7

薬剤投与速度計算
投与速度計算画面には，対象となる薬剤に関す頻繁に参照する薬剤に付箋を付ける機能．付箋る希釈方法と目標とする投与速度 [μ g/kg/分] のを付けた薬剤のリストに登録され，付箋登録薬剤

初期値が設定されており，患者の体重を入力する

をタップするだけで薬剤情報にアクセスできる． だけで，投与速度 [ml/時] が算出される．また，希釈方法については独自に初期値を変更すること(図 5. 参照)5

参照履歴
ユーザが参照した薬剤情報は「参照履歴」として登録される．参照履歴をタップするだけで薬剤情報にアクセスできる．(図 6. 参照)
6

表・スコア

ができる．(図 7. 参照)

将来構想「麻酔と救急のために」アプリは，讃岐先生の将来構想に従って，段階的に進化することを目指麻酔の現場で使える薬剤情報検索アプリの開発

–40–

2

チームでの知見の共有
周術期をはじめ医療は，複数の医師や看護師を始めとする多職種のチームで行われるため，ス
マートフォンアプリの利用で蓄積された個人の知見をチームで共有する仕組みを構築する．
3

病院システム (AIMS3 など) との連携・他施設
研究への支援おわりに図 8. 将来構想

最終的に，本アプリは，麻酔現場での業務・作業の効率化と臨床研究に資するシステムを目指す．

している．別な言葉で言えば，ビジネスの世界で

具体的には，AIMS などの病院システムへの情報
いう「B to C」から「B to B」2 への転換である． 提供のための連携と多施設での臨床研究への情報(図 8. 参照)
1

個人への普及共有のための仕組みを実現する．
また，具体的な機能や操作方法に関しては，本麻酔薬に関する知識を中心とする麻酔分野の情アプリの多職種のユーザから意見を収集し，讃岐報を広く普及するために，簡便な操作のスマート先生の監修の下に，機能を拡充して行く，育つア

フォンアプリを提供する．

プリに発展したい．

2 B to C：Business to Consumer 企業が個人ユーザに商品・サービスを提供する形態

B to B：Business to Business 企業が企業に商品・サービスを提供する形態
3 Anesthesia Information Management System 自動麻酔記録システム

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–41–

AYA-P と Android 端末を応用した麻酔管理支援ガジェットケース
岩瀬 良範 ，石黒 隆∗
はじめに演者はかねてより様々な麻酔科診療上の工夫を本学会で提案してきた．中でも近年のスマートフォン (スマホ) やタブレット端末には様々な利点がある．ここに石黒開発による小型かつ超高感度な振動センサー AYA-P(コスミック・エム・イー)1)を加えて，以下の機能を備えた表題のケースを作成してみた．

内容と基本的事項
1. AYA-P (石黒開発による超高感度振動モニター) による点滴滴下モニターおよび空液警報

写真 1 左 AYA-P による点滴・空液モニター
点滴チャンバーより下流に AYAP を設置して，Android 端末で受信する．画面は滴下信号が表示され点滴チャンバー近くのチューブ表面に AYA-P ている．点滴滴下の目視を妨げないことも大きな利のセンサー部分を接触させると，滴下の振動が検 点である．
写真 2 右 現在のガジェットケース
知できる．これにより，Bluetooth 接続している
アンドロイド端末，AYAP，電源がクッションで機器から，滴下または空液の情報を処理すること 配置されている．安定した充電と給電が最も重要でができ，滴下の計測や空液の警報を発生させ得る． ある．

センサーをこの位置に設置する方法だと点滴チャ

作, 日本語化済，無料版あり)) による気管チュー

ンバーの目視と輸液の流れに影響しないことも大ブの口元の監視 (体位や術式による)きな利点である．

これは 2017 年の本学会で発表した 2) ．腹臥位

AYA-P は，点滴チャンバー直下から 30cm 毎 や頭頚部手術の際の顔面，口元および気管チューに設置したが，120cm 離れたところでも滴下を安 ブの様子を無線伝送するものである．テザリング
定して検知した．また，センサー部分は無指向性 機能内蔵 (ただしインターネット接続は無効化済，の振動を感知するので，例えば，神経刺激装置に HTC EVO-WiMax，2011 年発売，Android 2.3)
よる四連刺激をモニターし得る．
のスマホを IPWebCam のサーバーにしてアクセ
AYA-P の滴下信号は，専用の Android アプリ スする．録画記録はタイムラプス処理や動態画像で受信し，表示・記録する．空液時のマナーモー 解析ソフト Kinovea(https://www.kinovea.org/)ドの振動による警報は，点滴チャンバーが完全に を用いると，予想以上に気管チューブに圧迫が加空になる前に発生するので，日常診療への貢献が わっている様子に驚くことがある．本システムは，期待できる． (写真 1)

患者に対し完全非接触で，術式が麻酔管理領域と

2. スマートフォン同士のビデオ通信 (IPWe- 重複し監視不十分のリスクのある場合に限り使用
bcam (Pavel Khlebovich, Moscow, Russia している．
埼玉医科大学病院 麻酔科∗ コスミック・エム・イー

AYA-P と Android 端末を応用した麻酔管理支援ガジェットケース–42–

3. 比較的小型のアタッシュケースと電源

Khlebovich 氏に英語でメール連絡したところ，同
ホームセンター等で販売している A4 サイズの 版に対応する IPWebCam を準備して下さった．
ものを使用している．内部に手芸用クッションを 動作も順調であり大変重宝しており，同氏に深く整形して，スマホとスタンド (三脚)，バッテリー， 感謝したい．
工具等が収納できるようにする．充電用の USB
電源も収納し，コネクタに負荷がかからないように取り回す．充電はケースを閉じたまま行えないようにしている．万が一の充電中火災のリスクを減じたいからである．

4. スマホスタンド，すべり止め，汚染防止用品，
吊り下げフック

3 USB-typeC の PD (Power Delivery:高電流対応規格) に対応した高容量バッテリーやケーブルが急速に普及して廉価になってきた．使用頻度も増えているため，ケースを閉めた状態での高容量バッテリーからの充電を検討している．

参考文献

これらの物品は，100 円ショップで高品質のものが手に入る．各種ラインの仕切りや簡易固定，器具の汚損防止に非常に重宝している．スマホス
タンドは，「自撮り棒」から進化した優れた製品
が，100 円ショップだけでなくカメラ店やパソコ

1. 石黒隆: 超高感度スマート圧電振動センサ AYA-Pの医療応用 (第 36 回特別講演). 麻酔集中治療とテクノロジー 2019：1-9, 2020
2. 岩瀬良範，堀越雄太，高橋正人，長坂浩:無線ビデオ
中継の麻酔管理への応用–余ったスマホの使い道–.
麻酔集中治療とテクノロジー 2018：25-27, 2019

ンショップでも，優れたものが販売されており，限られた設置環境にフィットで使いやすいものを現在も探している．

考察と結語

ABSTRACTA Gadget Case for Anesthetic Managementswith AYA-P and Android Terminals.
Yoshinori Iwase1 and Takashi Ishiguro2

以上，日常の麻酔科診療に応用し得て有用の可We have proposed various clinical devices inanesthesia
at our society meetings. Recent
は，研究目的ではなく，患者周辺で使用するもの
smartphones and tablet terminals have various
であるが，その線引きは曖昧と言わざるを得ない． advantages even in not latest or retired models.
さらにこれが明快に示されれば，医療崩壊が叫ば We added a small and ultra-sensitive vibration
れる昨今の診療補助の一助になり得ると考える． sensor ”AYA-P” (Cosmic ME, Saitama, Japan)
to compose a gadget case for clinical anesthesia
with the following functions.
発表後追記[Functions]
1. DIV dripping monitor and empty alarm by
1 AYA-P による点滴滴下モニターおよび空液警
AYA-P, (including NMT monitoring)
報は，コスミック ME に対して埼玉県デジタル
AYA-P had a very wide possibility of applica技術活用製品開発費補助事業として採択された tion detecting in ﬁne vibration with Bluetooth
data transmission.
(2021/6/8 付)．現在特許出願中である．
2. Wireless video surveillance of ETT in the
2 IPWebCam は，全画面のモニタリングが適切 head and neck surgery applying
IPWebCam(Produced
by
Mr.
Pavel
Khlebovich,Moscow,と考え，有償版を購入したが，GooglePlay から
Russia, distributed through Google Play.).
のダウンロード版では Android 2.3 での動作はサThis software enabled real-time ETT video
ポートされていなかった．新しいバージョンのス monitoring between smartphone and tablets.
マホに変更することも検討したが，作者の Pavel Recorded video can be analyzed by timelapse
能性があるガジェットを紹介した．これらの物品

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

technique. Author would mention special thanks
to Mr. Khlebovich to provide previous version
of IPWebCam.
3. A4 sized attach case for organed storing andhigh-volume battery
4. Stands and tripod for smartphones, hygienic
goods.
[Conclusion]–43–

Current devices were quite useful in the limited situation under non-clinical researching purpose.
1 Department of Anesthesiology, Saitama Medical University Hospital, Moroyama, Saitama
350-0495, Japan
2 Cosmic ME Inc., Higashi-Urawa, Saitama
336-0926, Japan

ACh 受容体数をパラメータとして人工指を駆動する筋弛緩作用エミュレータの開発–44–

ACh 受容体数をパラメータとして人工指を駆動する
筋弛緩作用エミュレータの開発
石黒 隆，岩瀬 良範∗ ，中尾 正和†
背 景
加速度感知型筋弛緩モニタの開発において, 電
気神経刺激に対する筋収縮反応を非臨床で検証する手段がない.

研究目的
加速度感知型筋弛緩モニタリングの非臨床評価を可能とする筋弛緩シミュレータの開発

方 法
1 スピーカーのボイスコイルを活用して, 入力した筋収縮量に呼応して駆動する人工指を製作した.
2 アセチルコリン (ACh) と ACh 受容体 (AChR)

図 1 筋収縮パターンエミュレータで動作する人工指を活用した筋弛緩モニタの動作検証

工指に与えることで, 筋弛緩状態における指の筋収縮反応を再現し, 種々の筋弛緩深度下で, 電気刺激によって起こる筋収縮パターンの変化を人工指で模擬するエミュレータを製作した.

の結合を阻害する筋弛緩薬の作用を考慮 1) して,3 このエミュレータを使って，開発中の筋弛緩
AChR ブロック率を筋弛緩深度と仮定し, これをモニタの動作検証を行った (図 1).
パラメータとして, TOF (Train Of Four) や PTC(Post Tetanic Count) などの様々な電気刺激パ
ターンに対する筋収縮反応をエミュレートするア
ルゴリズムを開発した. AChR 数の初期値を 300
2)

結 果
試作した人工指を上記アルゴリズムで動作させ,

万 quanta , 1 回の神経刺激で発生する AChR ブ

開発中の筋弛緩モニタのセンサを人工指に装着し,ロック数を 30 万 quanta, ACh 受容体回復量の半筋弛緩深度 70 ％以下で, TOF 比 100 ％, 95 ％で減期を 0.3 s, 1 回の神経刺激による ACh の増加

TOF カウント 3, 99.5 ％で TOF カウント 0, PTC

量を 0.1 万 quanta, ACh 増加の半減期を 4.0 s, セカウント 7 が観察された. 筋弛緩モニタをオート

ンサの最小感度設定値を 3 ％として, 筋弛緩深度

モード (TOF モードと PTC モードを自動で遷移(AChR ブロック率) を筋弛緩薬の投与量に合わせ するモード) で動作させると, 筋弛緩深度の変化て, 70 → 90 → 93 → 96 → 98 → 99 → 99.5 → 99.9 に応じて, TOF 比モード→ TOF カウントモード→ 98 → 90 → 70 ％と可変した時の, 非ブロック → PTC モード→ TOF カウントモード→ TOF 比AChR 量の変化 (200Hz サンプリング) を計算, こ モードへと自動的に遷移することを確認した.
れと TOF や PTC などによって入力される電気刺激パルス量を掛けて求まる値を電流値として人株式会社 コスミックエムイー∗ 埼玉医科大学病院麻酔科† JA 広島総合病院麻酔科

考 察

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

1 人工的に筋収縮による指の動きを再現するために, 様々なデバイスを検討したが, 終端で発生する振動ノイズなどが高く使用に耐えなかった. そこで, リニアリティが大きいスピーカーのボイス
コイルを DC アンプで駆動させる方法を着想し,
指の動きを再現させることができた.

–45–

これらの値の意味については議論が必要と考える．
3 開発中の筋弛緩モニタのアプリに, 筋弛緩薬の投与量に合わせて筋弛緩深度を上下させる手術シミュレータモードを追加することで, 1 つのアプ
リで, 筋弛緩現象エミュレータを制御しながら筋弛緩モニタの動作検証を行うことができた.

2 TOF 刺激などの離散的な刺激に対する筋収縮

結 語

反応は, 1 回の神経刺激による AChR ブロック数と AChR 回復量の半減期をパラメータとするこ

1 本研究で開発した筋弛緩現象エミュレータにとでエミュレートできたが, テタヌス刺激などのより, 電気刺激に対する筋収縮反応を非臨床で検間隔の短い刺激の影響を再現するためには，これ証する手段を提供することが可能になった.

に加えて, 1 回の神経刺激による ACh 増加量とその半減期をパラメータとして追加する必要が生じた. しかし, 1 回の神経刺激による ACh 増加
量とその半減期の値に関しては, 文献を見つけることができなかったため, 試行錯誤法で最適値を求め, 1 回の神経刺激による ACh 増加量を 0.1 万

quanta, その半減期を 4.0 s とした. これによって, テタヌス刺激後に, 神経終板での ACh 放出の一時的な増大により発生する PTP (Post Tetanic
Potentiation) の効果を表現することができたが,2 1 回の神経刺激による ACh 増加量とその半減期をそれぞれ, 0.1 万 quanta，4.0 s として，テタヌス刺激を再現したが, この数値の正当性が不明
である.

参考文献
1. 岩月賢一, 「筋弛緩薬の基礎と臨床」改定第 3 版,
1980, p.20.
2. 稲田英一, 「麻酔への知的アプローチ 問題集」2020,
P.168.

PK/PD を活用するためのシリンジポンプ制御ソフトウェアの開発–46–

PK/PD を活用するためのシリンジポンプ制御ソフトウェアの開発
萩平 哲
はじめに
適 切 な 全 静 脈 麻 酔 (TIVA;total intravenous

anesthesia) を行うには TCI (target controlled infusion) ポンプと脳波モニターは必須の技術と考えてられているが，日本で利用できる TCI ポン
プはプロポフォール用の DiprifusorTM しか存在しない．昨年発売されたレミマゾラム用のものはない．そこで，TCI を含め，各種静脈麻酔薬や鎮痛薬の薬物動態・薬力学 (PK/PD) に基づいて，
シリンジポンプの制御と薬物の推定血中濃度や効
果部位濃度を計算を行うソフトウェアの開発を試みた．

TCI ソフトウェアと薬事法
2013 年の薬事法改正により，TCI を行うソフト
ウェアは「医療機器」として扱われるようになっている．従って TCI ソフトウェアを作成しても使用したり，配布したりすることは容易でない．
平成 30 年の厚労省からの「プログラムの医療機器への該当性に関する基本的な考え方に付いての一部改正に付いて」と言う通達では，「患者の体重等のデータから麻酔薬の投与量を容易な検証ができない方法により算出し，投与を支援するプログラム」は医薬品医療機器等法に置いて医療機器に該当するプラグラム」とされている．一方で，「輸液ポンプ等の医療機器の動作履歴や稼働状況の自己点検プログラム」は医療機器に該当しない

図 1 TE371Logger&Controller の画面となっている．

32bit もしくは 64bitOS 上で動作する．対象とし本ソフトウェアの概要ているシリンジポンプは TERUMO 社製 TE371である．TE371 はプロポフォールについては TCI

本ソ フ トウェアは Embarcadero 社製 C++で投与する機能を有しており，入出力インターフェ

Builder XE8 で開発しており，Windows7 以降の イスとして RS232C ポートを持っている．本ソフ
関西医科大学 麻酔科学講座

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–47–

トウェアでは RS232C ポートを介してシリンジポンプにコマンドを送信したり，データを受信したりするようになっている．シリンジポンプの制御法に関しては TERUMO 社から情報を頂いた 1) ．現在の Windows マシンには RS232C ポートは存在しないため本ソフトウェアを動かすには

USB-erial コンバーターが必須である．時間制御に関しては時間精度を保証するためにマルチメ
ディアタイマーを用いて時間制御を行っている．
また，RS232C でのデータ受信については行区切
りのコードをイベントデータとしたイベントドリ
ブンを採用している．図 1a は本ソフトウェアのメイン画面である．左側のクリーム色が背景の部
分は本システムの操作に関係する部分であり，これ以外はポンプの操作に関係する部分である．患者情報 (図 1b) およびポンプと薬剤に関する情報(図 1c) はそれぞれ別ウィンドウで設定するようになっている．また，PK/PD の計算結果は横ス
クロール可能なトレンドグラフとして表示されるようになっている (図 2a)．
この他の特徴として本ソフトウェアは TE371
エミュレータを実装している (図 2b)．これを動かすことでシリンジポンプを接続することなく，

図 2 PK/PD のトレンドとTE371 エミュレーター

ードは予めタイムテーブルに作られた投与計画に沿って薬剤の投与を行うモードである．SchedPK/PD のシミュレーションが行えるようになっuled モードのための投与計画テーブルは本ソフトている．エミュレータ画面のうち上方はポンプのウェアのメイン画面に手操作で入力することも可状態を示す部分であり，下側にはポンプを操作す能であるが，エミュレーターを用いて計算した結る部分を配置している．エミュレータでは最大実果を Scheduled モード用に読み書きする機能も備
時間の 10 倍速で計算できるように作られている．
えている．TCI モードは TCI で投与を行うモードである．ただし，TCI モードに関しては特別な
1 動作モード
本ソフトウェアは Log モード，Control モード， 設定を行わない限りシリンジポンプに対しては行
Scheduled モード，TCI モードの 4 つのモードを実 えないようにしている．TCI の詳細に関しては本装している．Log モードはシリンジポンプ本体の稿では述べない．

操作を逐次記録するモードであり，このモードで本ソフトウェアの大きな特徴の 1 つとして，動はシリンジポンプ側の 3 つのモード (mL/hr モー

作中に動作モードを切り替えることを可能として

ド，mg/kg/hr モード，TCI モード) に対応していいることが挙げられる．従来の TCI ソフトウェ

る．Control モードはソフトウェア側からシリン

アでは動作中に上記のモードを切り替えることはジポンプの流速をコントロールするもので，このできなかった．つまり，mg/hr モードで開始しモード以降のモードではシリンジポンプは mL/hrて途中から TCI モードに変更するといったこと

モードで動作している必要がある．Scheduled モはできないのが通例であった．本ソフトウェアでPK/PD を活用するためのシリンジポンプ制御ソフトウェアの開発–48–

は Control モード，Scheduled モード，TCI モー

ソフトウェアではこれを考慮して秒単位で計算す

ドを動作中に切り替えることが可能である．どのるようにしている．

モードでもコンパートメントモデルによる各コン
パートメントの濃度を計算するようにしておくことで，このような変更を可能としている．Sched-

4 TE371 特有の問題
TE371 をリモートコントロールする際にはいくつかの問題点がある．1 番目は，ポンプを止め

uled モードから Control モードへの変更，およびて 2 分以上操作しないと”操作忘れ”アラームがControl モードと TCI モードの間の変更が可能と起動し，そのままでは外部からのコントロールがなっている．静脈麻酔薬の応答消失時の効果部位
できなくなる点である．TERUMO 社に解決策を
濃度を見るためには TCI モードよりも定速投与
問い合わせたが明確な回答は得られなかった．試モードの方が扱い易いが維持には TCI モードの
行錯誤の結果 2 分以内に”確定”コマンドを送ると方が優れている．動作モードの切り替えは実臨床回避できることが判明した．そこで本ソフトウェには有用と考えている．
アでは，1 分ごとに”確定”コマンドを送る仕様とした．2 番目は，流速を変更する際には 0.3 秒程
2 記録されるデータ
本ソフトウェアでは，シリンジポンプの状態や度の時間が必要であった点である．つまり流速変

PK/PD で計算されたデータを 1 秒ごとに記録す 更のためには約 0.3 秒間ポンプが止まることにな
るようになっており，これ以外に TE371 に送受 る．PK/PD の計算をする際にはこの空白を計算信したパケットの内容もオプションで記録できる に入れる必要がある．本ソフトウェアではこの対ようになっておりソフトウェアの動作状態を検証 応を行っている．3 番目はディプリバン TM のプ可能である．また，コメントウィンドウが作られレフィルドシリンジを使用している場合には外部ていて各種イベントが的確に記録できるように作からの投与速度コントロールができないことであ成している．

る．従ってこの場合にはプロポフォールを通常のシリンジに移してから使用する必要がある．4 番

3 利用な薬剤および PK/PD モデル
現在のところ，プロポフォールの Marsh モデ
ル 2) と Short モデル 3) ，レミマゾラムの Doi モ
デル

4)と Schüttler モデル

5)目は，TE371 がすでに生産終了している点である．将来的にはソフトウェアを新しいシリンジポ
ンプに対応しなければならない．

，フェンタニルの

今後の発展
Shafer モデル ，レミフェンタニルの Minto モ
デル 7) ，ロクロニウムの Wierda モデル 8) が利用
本ソフトウェアは TE371 専用であるが，先に可能である．Open TCI のように任意のパラメー 述べたように TE371 は既に生産終了しているたタが使用できるようにはしていない．
め今後とも使用していくためにはさらに新しい6)

なお，本ソフトウェアは 1 種類の薬剤しか同時ポンプへの対応が必要である．そこでポンプの汎に設定できないが，このソフトウェアを複数起動用化を目指して，ポンプ駆動部分を別プログラムすることで複数の薬剤に対応可能である．

としてポンプ駆動プログラムと本プログラム間の現在では多くの電子麻酔記録に PK/PD のエ

通信プロトコルを一般化させることを考慮していミュレーションを行う機能が実装されているが， る．これができれば今後は新しいポンプに対応しほとんどのものは分単位でしか時刻を設定できず， たポンプ駆動プログラムを構築するだけで本ソフ
秒単位での計算は行えない．これではレミフェン

トウェアに全く変更を加えることなく使用できる

タニルのような急激に濃度が変化するような薬剤ようになる．なお，2 つのソフトウェア間のデーに対しては大きな計算の誤差が生じてしまう．本タ通信に関しては named pipe を使用することを麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

検討している．

–49–

ABSTRACTまとめ
TE371 のデータ記録およびコントロールが可
能なソフトウェアを構築した．このようなソフト
ウェアは様々な静脈麻酔薬やオピオイドを使用

Develpement of a software for data logging andinfusion control of a TE371 syringe pump
SATOSHI HAGIHIRA

して TIVA を行うのに有用であると考えられた．

Here, I developed a software to record the staTCI を行うソフトウェアが医療機器とみなされて
tus of a syringe pump TE371 and to control the
いるためソフトウェアを自由に配布できない点にpump. This software has been developed using
対しては今後対応していく必要がある．
Embarcadero s C++Builder XE8 and runs on
Windows 7 or later 32- or 64-bit operating sys参考文献
tems. The target syringe pump is TERUMO s
TE371. This software implements four modes:
1. TE371 取り扱い説明書，TERUMO 社．2010.
2. Marsh B, White M, Morton N, Kenny GN. Log mode, Control mode, Scheduled mode, andPhamacokinetic model driven infusion of propo- TCI (target controlled infusion) mode. In Log
fol in children. Br J Anaesth 1991;67:41–8
mode, this software supports three pump modes
3. Short TG, Aun CS, Tan P, et al. A prospective (mL/hr mode, mg/kg/hr mode, and TCI mode).
evaluation of phamacokinetics model controlled In other modes, the syringe pump must be set
infusion of propofol in paediatric patients. Br J in mL/hr mode. The scheduled mode is to adAnaesth 1994;72:302–6
minister the drug according to the administra4. 土 井 松 幸 ．レ ミ マ ゾ ラ ム ．日 臨 麻 会 誌
tion plan made in the time table. TCI mode is2014;34(7):860–6
5. Schüttler J, Eisenried A, Lerch M, Fechner J, the mode in which the drug is administered byJeleazcov C, Ihmsen H. Pharmacokinetics and TCI. One of the main features of this software
pharmacodynamics of remimazolam (CNS 7056) is that it allows the user to switch the operation
after continuous inﬁsion in healthy male volun- mode during operation. Another feature of thissoftware is that it implements the TE371 emuteers. Anesthesiology 2020;132:636–51
6. Shafer SL, Varvel JR, Aziz N, et al. Pharma- lator, which allows PK/PD emulation without acokinetics of fentanyl administered by computer- syringe pump.
controlled infusion pump.
Anesthesiology
This software would be useful for perform1990;73:1091–102
ing TIVA using various intravenous anesthetics
7. Minto CF, Schnider TW, Egan TD, et al. Inﬂuence of age and gender on the phamacokinetics and opioids, and it is necessary to address theand phamacodynamics of remifentanil. I. Model fact that software for TCI cannot be freely distributed because it is regulated as a medical dedevelopment. Anesthesiology 1997;86:24–33
8. Wierda JMKH, Kleef U, Lambalk LM, et al. vice by the govenment.
The pharmacodynamics and pharmacokineticsof Org9426, a new non-depolarizing neuromuscular blocking agent, in patients anaesthetizedwith nitrous oxide, halothane and fentanyl. Can
J Anaeth 1991;38(4):430-5

Department of Anesthesiology,
Kansai Medical University, 2-5-1
Shinmachi Hirakata City, Osaka,
Japan 573-1010

Exploring the Deep Sea of Anesthesia with Electroencephalogram–50–

Exploring the Deep Sea of Anesthesia with Electroencephalogram

Shota Moriwaki, M.D. , Yasuko Nagasaka, M.D., Ph.D. ∗Introduction
A few decades ago, anesthesiologists could
only monitor simple biometric information suchas blood pressure and heart rate to judge thatthe patient was completely unconscious during
general anesthesia. However, with the advancement of technology, it has become possible to determine the degree of sedation by analyzing thefrequency of the electroencephalogram (EEG).
With the advent of the bispectral index (BIS)
monitor, which was approved by the U.S. FDA
in 1996 for the ﬁrst time to monitor the eﬀects
of anesthetics on the brain, the EEG has been
widely used to monitor the level of sedation.
The Japanese Society of Anesthesiologists (JSA)
now states that ”EEG monitors should be used(as needed)” in one of their backbone guidelines,”the JSA Monitoring Guidelines for Safe Anesthesia (revised in 2019)”.

EEG and depth of anesthesia
There

is

a

clear

distinction

betweensleep and anesthesia on the EEG. Figure.1
shows unprocessed electroencephalogram signatures of propofol-induced sedation andunconsciousness1) . These include the awake
state (ﬁg. 1A), paradoxical excitation (ﬁg. 1B),
a sedative state (ﬁg. 1C), the slow and alphaoscillation anesthetic state (ﬁg. 1D), the slow
oscillation anesthetic state (ﬁg. 1E), burst suppression (ﬁg. 1F), and the isoelectric state (ﬁg.
1G). When the eyes are closed at rest, alphawaves (8-13 Hz) appear over a relatively wide

Figure. 1 Transition of EEG morphology
from wakefulness to a deep state ofanesthesia (from top to bottom)1) .
Reduction of frequency on the EEG isrecorded in this sample image. A: Awake
state. Beta and gamma oscillations are observed. B: Paradoxical excitation. Beta oscillations are appearing. C: A sedative state. Alpha and beta oscillations are observed. D: Unconsciousness at surgical level. The slow andalpha oscillation anesthetic state. E: Unconsciousness during induction. The slow oscillation anesthetic state. F: Burst suppression.
G: The isoelectric state.
This ﬁgure has been licensed by WOLTERSKLUWER HEALTH, INC. (LICENSE#
5185290019585), for reprint use.
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The Department of Anesthesiology, Tokyo Women’s Medical University∗ Corresponding Author麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

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area, mainly in the occipital region, but whenthe eyes are open, alpha waves fade, and beta
waves (13-30 Hz) become signiﬁcant. Alpha andbeta waves are the bands often recorded during the awake state. During anesthesia, delta(0.5-4 Hz) and theta (4-8 Hz) waves with low frequencies are observed in a relatively large areaof the brain. Burst suppression refers to the alternating appearance of large-amplitude, highfrequency brain waves (bursts), and ﬂat brain
waves (suppressions) that may reﬂect a state ofdeep anesthesia. BIS digitizes these EEG waves
by Fourier transform and calculates them after
various analyses, yet the company does not disclose the calculation algorithm.
A spectrum displays the power content per
frequency of only one segment of the EEG data.
To use spectra in EEG analysis during anesthesia, it is necessary to calculate spectra onconsecutive data segments. The eﬃcient calculation of the spectra of consecutive data segments is called spectrograms. Spectrograms
make it possible to see how the oscillations inFigure. 2 Representative image of density
spectral array.
The three-dimensional spectrogram (time,
frequency, and power) is plotted in two dimensions by placing time on the x-axis, frequency
on the y-axis, and power through color-coding
on the z-axis1) .
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time-domain and spectral representations of spethe EEG change over time as the dose of anesciﬁc behavioral and neurophysiological states inthetic or the intensity of the arousing stimuduced by anesthetics1) . A recent prospective oblus changes1) . The spectrogram is essentiallyservational study reported some beneﬁts of DSA
a three-dimensional structure (time, frequency,
in also 104 pediatric patients younger than six
and power), but it can be plotted in two dimenyears who received anesthesia with sevoﬂurane.
sions by placing time on the x-axis, frequency
There was a signiﬁcant correlation between endon the y-axis, and power through color-coding
tidal sevoﬂurane and DSA in the age groups 6-12
on the z-axis (ﬁg. 2). This two-dimensional plotmonths (p<0.05) and 1-6 years (p<0.0001), alof the spectrogram is termed the density spectral
though the relative percentages of DSA did notarray (DSA). The power spectrum is encoded incorrelate with end-tidal sevoﬂurane in infants <diﬀerent colors; blue implies minimal power, and6 months of age2) .
red indicates high or maximal power. Spectral
analysis can help visualize frequency distribuIn this way, DSA could be clinically useful fortions, especially oscillations, and detect subtle
anesthesiologists to utilize processed EEG as achanges in frequency structure.
tool to integrate raw EEG while administering
Nevertheless, it is essential to know bothgeneral anesthesia.

Exploring the Deep Sea of Anesthesia with Electroencephalogram–52–

Evidence for BIS values

signiﬁcantly reduced the incidence of intraoperative awakenings8) .

・EEG and intraoperative awarenessIntraoperativeawareness

is

one

of

the

More recent meta-analyses highlight the util-

ity of EEG monitoring during anesthesia.
most devastating anesthesia-related complicaA study published in 2018 adopted ﬁve studtions that every anesthesiologist should make all
eﬀorts to avoid. The incidence of intraoperative ies, compared 17432 cases of BIS-guided manawareness is about 0.1-0.2%, and it is more often agement vs. 16749 cases by clinical signs. Still,seen during emergency surgery, neurosurgery, the association between BIS monitoring andcardiac surgery, and maternal surgery3) . In- the incidence of intraoperative awareness wastraoperative arousal can lead to post-traumatic not signiﬁcant. However, when focusing onstress disorder (PTSD), that one may poten- the two studies only for TIVA, the use of BIS
tially suﬀer for a longer period of time (> ﬁve signiﬁcantly reduced the incidence of anestheyears)4) . Although the adequate depth of anes- sia awareness. BIS monitoring group showed athesia should be maintained during the opera- lower incidence of intraoperative awareness intions, an overdose of anesthetics may accom- patients with TIVA when compared with nonpany delayed recovery from anesthesia with or BIS monitoring group (OR=0.20, 95% CI=0.08without postoperative delirium that may impact 0.49, P=0.0004), whereas there was no statispostoperative morbidity5,6) . Therefore, it is nec- tically signiﬁcant diﬀerence between BIS andessary to titrate to an appropriate depth of anes- non-BIS monitoring groups in patients with inthesia using an EEG monitor to ensure safety halation anesthesia (OR=1.13, 95% CI=0.562.26, P=0.73)9) . The Cochrane systematic reduring the entire procedure.
Prevention of intraoperative awareness using view, updated in 2019, included 52 studies with
41,331 patients. Intraoperative awareness deEEG monitoring has been controversial.
B-Unaware trial posted in 2008 in the U.S., creased from 0.9% to 0.3%, clinical signs, vs.
which included about 1,900 patients (BIS group BIS-guided anesthesia management; Peto OR
vs. end-tidal anesthetic gas (ETAG) group), 0.35 (95% CI: 0.21-0.60). This provides less cershowed that the frequency of intraoperative tainty evidence that BIS-guided anesthesia may
awareness in all patients was 0.21%, and there reduce the risk of intraoperative awareness durwas no eﬀect of the BIS group in preventing ing general anesthesia. However, there was noevidence of a diﬀerence in incidences of intraopanesthesia awareness7) .
In contrast, a study from China reported the erative awareness according to whether anestheutility of EEG monitoring to avoid intraopera- sia was guided by BIS or by ETAG, i.e., Petotive awareness. About 5200 patients receiving OR 1.13 (95% CI: 0.56 to 2.26), n=26,572 par10)
general anesthesia management with total in- ticipants; low-certainty evidence) .
Taken together, EEG monitoring may signiftravenous anesthesia (TIVA) were studied. The
authors compared the groups without BIS and icantly prevent intraoperative awareness whenwith BIS. Intraoperative awareness was observed general anesthesia is managed by TIVA, and sein 0.14% of the group with BIS and 0.65% with- dation management using EEG is signiﬁcantly
out BIS. They concluded that EEG monitoring more useful than assessing the degree of seda-麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

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tion from clinical ﬁndings.

0.51-0.76). POCD could not be veriﬁed due to
Another important point is that a low BIS the large variability among the patients12) . Subvalue does not mean that the patient is suﬃ- sequently, a systematic review of 14 studies withciently sedated intraoperatively, and a high BIS 2138 patients, published in February 2020, revalue does not mean that the patient is awake. ported that anesthesia management with BIS reIn fact, a small number of intraoperative awak- duced the incidence of delirium on postoperative
enings at BIS<40 have been reported in the lit- day one and had a protective eﬀect on POCD
erature mentioned above. From these facts, we at 12 weeks postoperatively, compared with noconclude general anesthesia should not be per- EEG monitoring13) .
formed with complete reliance on sole BIS valNot all large clinical studies report beneﬁcialues.
eﬀects of EEG monitoring for postoperative neurological outcomes. The ENGAGES RCT14) , of・EEG and postoperative delirium (POD),
1232 adults aged over 60 years undergoing genpostoperative
cognitive
dysfunctioneral anesthesia, reported that EEG-based anes(POCD)
thetic management did not reduce the incidence
Delirium is associated with more inadequateof POD. A meta-analysis of nine studies of 4023
functional recovery, more extended intensive
patients aged 60 years and older also concluded
care stay, and increased use of health care rethat there was no clear evidence that BIS-guided
sources; it is also distressing to patients, famanesthesia reduced the incidence of POD or
ily members, and clinicians6) . Therefore, anespostoperative neurocognitive deﬁcits (NCD) inthesiologists should devote everything possible
elderly patients15) .
to prevent postoperative delirium by avoiding aThus, the preventive eﬀect of anesthesia mandeep sedative state during general anesthesia, as
agement under EEG monitoring on POD anddeep anesthesia contributes to the POD.
POCD is still inconclusive, although it is a goodA Cochrane systematic review published inpossibility, and further studies may prove im2016 discusses interventions to prevent delirproved patient outcomes.
ium in non-intensive care unit (ICU) patients.
In two studies, 2057 patients comparing BIS- ・EEG and sedation in the intensive careguided general anesthesia with using clinical as- unit (ICU)
Patients admitted to ICU and on ventilatory
sessment without BIS, BIS-guided anesthesia
11)
signiﬁcantly reduced the incidence of POD . support are often given sedatives to increase
In addition, a systematic review published in comfort and ventilator adaptability. Optimizing
2018 examined the association between EEG the degree of sedation may improve mortality,
16)
monitoring and POD and POCD. According patient comfort and reduce healthcare costs .
Currently, scales and scores for the assessto the results, ﬁve studies compared 2654 pa-

tients that underwent general anesthesia, with ment of the depth of sedation have been emand without EEG monitoring. General anesthe- ployed, and many of them are based on clinisia with EEG monitoring signiﬁcantly reduced cal criteria such as consciousness and response
the incidence of POD by about 38% vs. non- to instructions, i.e., Ramsay scale, SedationEEG monitoring (OR=0.62; P<0.001; 95% CI: Agitation Scale17) . However, these are subjec-

–54–

Exploring the Deep Sea of Anesthesia with Electroencephalogram

tive assessment tools, and it was thought that is the EEG.
EEG monitoring as an objective sedation assessAmerican Clinical Neurophysiology Society
ment might improve the patient’s prognosis.
(ACNS) has proposed a standardized critical
A Cochrane systematic review, published in care EEG terminology to facilitate multicenter
2018, describes the clinical eﬀects of BIS mon- studies and maximize interrater reliability19) .
itoring and sedation assessment in mechaniA cohort study assessed whether the ACNScally ventilated adult patients. Four studies indeﬁned EEG terminology reliably predicts neuvolving 256 patients compared sedation manrological outcomes in patients who remain coagement using BIS with sedation control using
matose after cardiac arrest20) .
This study
Sedation-Agitation Scale (SAS), Ramsay Sedarecorded EEGs in the Target Temperature Mantion Scale (RSS), or traditional, subjective asagement trial that randomized comatose pasessment methods such as conventional clinicaltients after cardiac arrest to 33 ℃ vs.36 ℃,
signs (heart rate, blood pressure, level of conthen EEG specialists prospectively examined.
sciousness, pupil size). Given the limited numEEGs were classiﬁed into highly malignant
ber of studies, the authors concluded that BIS(suppression, suppression with periodic disguided interventions were not signiﬁcantly difcharges, burst-suppression), malignant (periodic
ferent from traditional ICU interventions regardor rhythmic patterns, pathological or nonreacing the ICU stay, duration of ventilation, andtive background), and benign EEG (absence ofrisk of adverse events18) .
malignant features), and poor outcome was deThe usefulness of EEG monitoring as an asﬁned by the best Cerebral Performance Catesessment of sedation levels in the ICU is curgory (CPC CPC1-2: good and CPC3-5: poor
rently unknown.
neurological outcome) score. Their measure・EEG and prognostic factors after cardiac ment was continued up to post CPR for 180
arrestdays. Speciﬁcity and sensitivity on poor outAs more and more people survive cardiac ar- come were not signiﬁcantly aﬀected by target
rest, improvement of the neurological outcome temperature or sedatives, but there was a sigand quality of life of the cardiopulmonary resus- niﬁcant prognostic diﬀerence according to thecitation (CPR) survivors is an important topic. EEG shown by the patients. Of the 103 paBrain damage after resuscitation, a common se- tients whose EEGs were recorded, 37% had aquela after cardiac arrest, ranges in severity particularly high prevalence of malignant EEG,
from mild disability to catastrophic brain dam- and all of them had a poor prognosis (speciﬁcity
age. Therefore, it is essential to identify pa- 100%, sensitivity 50%). If two malignant EEG
tients at higher risks for poor prognosis to help features were present, the speciﬁcity for predicthealth care providers and patients’ families de- ing a poor prognosis was 96%, and a benign EEG
cide whether to continue or discontinue the on- was found in 1% of the patients with a poor outgoing treatment. In recent years, various ap- come. They concluded that a highly malignant
proaches have been investigated to predict the EEG was not falsely predictive of a poor patientneurological prognosis of post-cardiac arrest pa- prognosis and also suggested that a benign EEGtients, and one of the most convincing monitors may predict a good prognosis.

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–55–

There are other reports that indicate EEG with PPVs of 74, 76, and 80%, respectively.
may help predict the neurological prognosis of They concluded that the presence of epileptic
patients after cardiac arrest21) , but the dura- activity and brain inactivation at any point aftion of malignant EEG that leads to an actual ter the end of TTM based on the simpliﬁed BIS
poor prognosis for the patient is yet to be de- EEG might help identify the poor prognosis oftermined. In addition, the usage of and du- patients who are otherwise successfully resusciration of anticonvulsant administration for pa- tated from cardiac arrest.
tients with epileptiform EEG is unknown. MoreSince the usefulness of EEG itself in predictextensive studies are needed to adequately deter- ing neurological prognosis is still under debate,mine the relationship between post-resuscitation assessing brain ischemia and postoperative neuEEG patterns and unfavorable neurological out- rological prognosis using EEG monitoring alone
comes.
seems to be a long way. On the other hand,
given the advancement of recent technology, it
Taken together, we wonder whether BIS moni- may become a reality in the near future before
toring actually predicts the neurological progno- we know it.
sis of patients after resuscitation. A retrospective study has tackled this important question to
Limitations
examine whether BIS values can predict neuroThe evidence for EEG monitoring for varilogical outcomes after cardiac arrest22) . Sixtythree patients following out-of-hospital cardiac ous clinical topics at this time has not yet beenarrest were monitored, and raw EEG from the ﬁrmly established. However, most of the studBIS monitor was extracted at 6, 12, 18, 24, ies choosing EEG for the assessment of sedation
36, and 48 hours after the start of target tem- use BIS values as the index. In other words, seperature management (TTM) of 33 ℃. Two dation evaluation under EEG monitoring = seneurophysiologists reviewed the EEG to de- dation evaluation only by BIS value, which is
tect the presence of slow diﬀuse rhythm, burst in a black box without disclosure of the BIS
suppression, cerebral inactivity, and epileptic index calculation algorithm. The problems for
activity (deﬁned as continuous, monomorphic, the indexed-EEG (i.e., BIS, etc.) guided general>2Hz generalized sharp activity or continuous, anesthesia management, in general, are considmonomorphic, < 2 Hz generalized blunt activ- ered to be the following1) .
ity). Neurological outcome was diagnosed using (i) The electroencephalogram-based indices do
CPC classiﬁcation (CPC1-2: good and CPC3-5: not guarantee the prevention of awareness unpoor neurological outcome) at 180 days post- der general anesthesia.
cardiac arrest. The results showed that epilep- (ii) Indexed-EEG values have been developed
tic activity within 6-12 hours predicted CPC3-5 based on adult patients and are most likely unwith a positive predictive value (PPV) of 100%, reliable for pediatric patients.
and in the 18-24 and 36-48 hour time frames, (iii) Because indexed values do not directly corit predicted CPC3-5 at 90% and 93% PPV, re- relate with the neurophysiology of how a particspectively. In contrast, slow diﬀusive rhythms at ular anesthetic works in the brain, it does not
6-12, 18-24, and 36-48 hours predicted CPC1-2, provide an accurate description of the brain’s

–56–

Exploring the Deep Sea of Anesthesia with Electroencephalogram

response to each drug.

The basic idea is that if there is a discrepancy(iv) Identical BIS values are assumed to repre- between BIS value and raw EEG, or between
BIS value and the patient’s condition assumed
sent the same levels of unconsciousness.
Thus, we believe raw EEG-guided anesthesia, by the anesthesiologist, the following four faceither by eyeballing on the raw EEG or DSA, tors must be examined, and this is described inrather than relying solely on the indexed EEG detail by Cambell23) ; i.e., (i) EEG monitoringvalues, accurately reﬂects the depth of anesthe- device, (ii) artifacts from outside the head, (iii)
sia to ensure a higher safety level. This ap- artifacts from the head outside the brain, (iv)plies particularly among the patients at the up- artifacts within the brain.
per/lower end of the standard deviation. Some (i) EEG monitoring device: the impedance bechallenges lie in the integration of the fre- tween the electrode and the skin should bequency and amplitude of EEG in real-time in checked and kept within the acceptable range.
the operating room. For example, ketamine Before placement of the sensor, the skin on theand nitrous oxide increase EEG frequencies, and forehead should be cleaned with alcohol withdexmedetomidine produces profound slow elec- gauze, and then the sensor lead should be gently
troencephalogram oscillations. Furthermore, ar- pressed with for couple of seconds24) .
tifacts, i.e., ”noise” from electrical equipment,(ii) Artifacts from outside the head: artifacts
external pacemakers, electrocardiogram, etc.,
outside the head, i.e., electrical interferencesinterfere with the real-time EEG interpretation.
from electrical scalpels, pacemakers, ECGs, andThus, we believe it essential to be aware ofpatient motion from surgery (such as hammerthe potentials for misjudgments in assessing theing and drilling in orthopedic surgery), should
depth of sedation or anesthesia to train anesthebe reduced to the greatest degree as possible. In
siologists to understand the eﬀects of individuala study examining the eﬀect of electrocautery
eﬀects of drugs on the EEG.
on BIS during general anesthesia, signal quality index decreased signiﬁcantly during the use
Artifact of EEGof electrocautery (mean diﬀerence: 16.9; 95%
Although the EEG monitoring devices have conﬁdence intervals: 15.9-17.9; P<0.001). Theya mechanism to automatically remove artifacts also reported that deepening anesthesia (proposuch as noise in electrocardiogram (ECG), etc., fol infusion from 3 to 6µg/mL) during the use of
the BIS value may become higher than the ac- electrocautery did not change the BIS value, buttual depth of anesthesia. Excess depth of anes- a decrease in the BIS value was observed after
25)
thesia can have an even more profound impact cessation of electrocautery .
on patient care when the anesthesiologist is not (iii) Artifacts from the skull and muscles: elecaware of the artifacts that lead to potentially tromyography (EMG) of the frontalis, masseter

fatal consequences. Conversely, indexed values and external eye muscles is one of the most comcan be excessively low on occasions when they mon factors aﬀecting BIS values. EMG occurs
are not appropriate for the situation. Know- between 10-300 Hz, which is similar to the freing some examples of such errors may help make quency of EEG during wakefulness, resulting injudgments in clinical practice.
a higher BIS value being displayed23) . If the麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–57–

depth of anesthesia is considered suﬃcient based tion. We propose raw EEG-guided anesthesia as
on other clinical information, a more accurate a standard practice, rather than using processed
assessment of the BIS value can be made by ad- and indexed EEG information, to integrate realministering a muscle relaxant and removing the time depth of general anesthesia. Utilization
EMG. However, administration of both depolar- of density spectral array may be the next stepizing and non-depolarizing muscle relaxants it- forward to elucidate the mechanisms by which
self may decrease the BIS value26) .
pathway anesthetics exert their eﬀects, increase(iv) Artifacts within the brain: this group in- patient safety eventually, and save many lives includes a variety of patient factors and drug ef- the future.
fects, making it diﬃcult to identify the causeof artifacts or determine whether they are true
artifacts. Therefore, it is even more importantthat anesthesiologists make themselves awareof the possible etiologies of artifacts. For example, a decrease in blood glucose levels increases delta and theta waves27) , which may leadto a reduction in BIS values. There is a report of BIS values decreasing due to hypothermia during cardiopulmonary bypass28) . In patients with cognitive dysfunction, it has beenreported that alpha/beta waves are attenuatedwhile delta/theta waves are enhanced29) . Regarding the eﬀect of drugs on the EEG, ketamine increases the beta wave and decreases
the delta wave30) , resulting in an increase in
the BIS value, contrary to the basic response ofother sedatives. It is also known that sevoﬂurane
causes epileptiform EEG waveforms, which may
increase the BIS value31) . As another example,
BIS values may be low after electroconvulsive
therapy due to the appearance of slow waves,
even when the patient is conscious32) . As theseare just a few examples, anesthesiologists needto recognize a wide variety of issues that could
alter the EEG.

Conclusion
In this article, we have summarized the utilityof EEG monitoring during anesthesia and seda-

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Key Words: Electroencephalogram monitoring during anesthesia, intraoperati ve awareness,postoperative delirium
Yasuko Nagasaka is appointed as a consultant for
Massimo Japan, Corporation and has received anhonorarium. This article, in part, was presented
at the 38th Annual Meeting of Japan Society ofTechnology in Anesthesia. The lecture was sponsored by Covidien Japan, Corporation.

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

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麻酔科におけるテクノロジーの活用−周術期の脳波モニタリング−
秋吉 浩三郎硬い頭蓋骨に囲まれる脳は，長い間，その生命訂版)，現在では，全身麻酔時に必要なモニタリンがある間には中の様子を知ることのできないブ

グ機器の一つとして定着している．テクノロジー

ラックボックスであった．1920 年代，最初にその進歩と新規に開発された麻酔薬の導入により，のブラックボックスを開けたのが，ドイツの神経麻酔管理が進歩している中でも，安定した麻酔深科学者，Hans Berger が初めて成功したヒトの脳度の維持だけではなく，全身麻酔後の認知機能低波の測定であり，頭蓋骨の外側からヒトの脳の電下の予防や，脳梗塞などの周術期脳合併症の早期

気活動を記録することが初めて可能となった．そ発見など，脳波モニターが麻酔・集中治療分野での後，医学の進歩とともに様々な検査方法が開発の脳合併症に対する安全性に寄与する可能性があされ，現在，CT や MRI が頭蓋内病変の診断に幅ることには異論がないだろう．

広く用いられ，fMRI や脳磁図などを用いて脳内では，今後，我々麻酔科医はこのテクノロジーの各部位の連携など脳活動の経時的・空間的変化

をどのように活用していくべきなのだろうか．一を詳細に確認することも可能となっている．

つの答えは 個別化 だと考えられる．現在，がん

現代の麻酔管理においても適切な麻酔深度の維治療をはじめとする種々の医療分野では，個別化

持は課題であるが，その聡明期から，Guedel が医療の導入が進んでいる．麻酔医療においても，提唱した瞳孔径の変化や反射の消失などの生理的投与した麻酔薬や鎮痛薬の効果や副作用の出現にな変化が麻酔深度の指標として用いられてきた． 個人差があることは明らかであり，性差や年齢差

Guedel の古典的な麻酔深度評価法は近年に至るま だけでなく，個々個人に対応した個別化医療が導で麻酔深度の指標として用いられてきたが，腹腔入されていくべきであろう．レミマゾラムなど新鏡手術やロボット手術など，手術術式の急激な進しい麻酔薬が使用可能となっているがこれらの麻化に伴い，麻酔深度の指標として用いることが困

酔薬の必要量は個人差が大きい．個々の患者にこ難になっている．一方，脳波の解釈は難解であっれらの麻酔薬を適切に投与していくためには脳波たが，1990 年代のコンピューター性能の向上によ

モニターの活用が必須である．

り，周波数解析やバイスペクトラル解析を瞬時に麻酔薬の作用部位である脳の活動を捉えうる唯行う事が可能となると，脳波の性状を数字として一の手段が脳波モニタリングである．安定した麻

表現し，麻酔深度の指標として活用される事も可

酔深度の維持，周術期の脳合併症の早期発見など，能となり，広く臨床応用されるようになった．日

麻酔・集中治療分野での脳合併症に対する安全性

本麻酔科学会による安全な麻酔のためのモニターの向上に寄与できる可能性がある．麻酔医療の個指針においても，脳波モニターは別化につながる必須のモニターとして，更なる活必要に応じて装着すること ，と記載が追加され (2014 年改

福岡大学 医学部 麻酔科学用が期待される．

筋電図方式筋弛緩モニターの活用 〜適正な筋弛緩管理に向けて〜–60–

筋電図方式筋弛緩モニターの活用〜適正な筋弛緩管理に向けて〜
中塚 秀輝
要 旨
全身麻酔中の神経筋遮断状態をモニタリングする目的は，麻酔導入時の患者個体差による筋弛緩
薬の効果発現を把握し，術中の至適な筋弛緩状態の維持および回復時の十分な回復を確認することにより，術中の患者安全や術後の残存筋弛緩による合併症を回避することである．2019 年 3 月には日本麻酔学会による「安全な麻酔のためのモニ筋弛緩使用による有害事象を極力抑え，有用性を最大限活かすためには，術中・術後の適切な筋弛緩状態の把握が重要であり，そのためには筋弛緩モニタリング，それも客観的モニターの使用による管理が必須である．決まった量の筋弛緩薬を時間を頼りに投与する方法では，効果の個体差が大きい筋弛緩薬では適正な筋弛緩状態が得られない可能性が高い．

ター指針」が改定となり，「筋弛緩状態をモニタリ

筋弛緩薬が適正に投与されない場合には，幾つング」することの重要性がさらに強調されることかのリスクが考えられる．まず，手術中の筋弛緩となった．加えて近年，腹腔鏡下手術などの低侵薬投与時には，過量投与リスクがある．過量投与

襲手術の増加に伴い，筋弛緩モニターの意義が更が長時間に及ぶと，残存筋弛緩のリスクが高まる．

に高まると共に，これまで使用してきた加速度方

また，逆に過少投与のリスクもあり，腹腔鏡下手式筋弛緩モニターの後継機種が注目されている． 術においては，術野が不良となるとともに，気腹欧米においては，筋電図方式や 3D 加速度方式の筋 圧の上昇により術後肩痛の発生が増えるという報弛緩モニターが開発され，また日本でも筋電図方

告 1) も見られる．さらに，筋弛緩状態からの回復

式による筋弛緩モニターの臨床使用が可能となっ時には，スガマデクスの適切な投与量の判断ととた．本稿では，筋電図方式筋弛緩モニターの有用

もに，気管抜管しても十分な筋弛緩からの回復状性と臨床使用上の問題点を中心として最近の筋弛

態にあるかどうかの評価が必要である．不十分な緩モニタリングについて述べる．

リバースでは，抜管後の気道・呼吸器合併症のリスクが上昇する．最近の増加傾向にあるロボット

筋弛緩モニターの重要性
手術麻酔時における筋弛緩薬の使用が始まって間もなく，筋弛緩薬を用いることによる残存筋弛
緩の問題が懸念され，呼吸器合併症リスクが高ま手術をはじめとする腹腔鏡下手術においては，術中の十分深い筋弛緩状態の維持と手術終了後の速やかな回復を必要とすることから，今後益々客観的筋弛緩モニターの重要性は高まってくる．

ることに関する検討がなされてきた．一方，筋弛日本麻酔科学会においては，2019 年 3 月「安全緩薬使用開始後に始まる外科手術発展の歴史を顧な麻酔のためのモニター指針」が改訂され，「 6 筋

みると，この薬の果たしてきた役割は疑う余地は弛緩のチェックについて」の項目において，それなく，さらに近年においては麻酔導入時の安全性までの「必要に応じて行うこと」から「筋弛緩薬お向上への寄与や腹腔鏡下手術時の深い筋弛緩状態

よび拮抗薬を使用する際には，筋弛緩状態をモニを維持することによる安全性確保や術後合併症のタリングすること」に変更されている．筋弛緩モ

減少なども指摘されている．

ニタリングの重要性は広く強調されているにもか

川崎医科大学 麻酔・集中治療医学 1

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–61–

かわらず，依然として使用頻度が低いことが様々な報告 2) から明らかになっている．その理由として，モニターの装着およびキャリブレーションおよびその後の測定値の安定など筋弛緩薬投与前の基準値の安定に時間を要することが挙げられる．
またその様に時間をかけても，確実に装着，固定しないと信頼できる値が得られない，さらに手術
術式や体位などのため装着が困難な症例もあり，
正確かつ精密な結果を得られないことも指摘されている．Kirmeier らの POPULAR 研究の論文 2)では，筋弛緩薬の使用により術後呼吸器合併症のオッズ比は 1.86 と上昇し，また，主観的筋弛緩モ
ニターの使用では呼吸器合併症の発生率は依然として高値に留まることが報告されている．また，
筋弛緩薬使用による呼吸器合併症のリスクと共に

図 1 筋電図方式，加速度方式，
力感知方式による TOF 比比較
1 人の患者における加速度方式 (濃い点)，筋電図方式，力感知方式の各筋弛緩モニターによる
TOF 比の同時計測値．加速度方式と筋電図方
式は同側，力感知方式は対側の手から得られた．
(Bowdle A, et al. Anaesthesia 75;187:2020)

加速度方式筋弛緩モニターでは過大評価が見られ筋電図方式と加速度方式の TOF 比の比較では，
Bowdle らの報告 4) から加速度方式による TOF

ることから，TOF 比≧ 0.9 が基準として適切で比 (減衰) は T1(筋力) より時間的に早く 1.0 に達3)はない可能性が指摘されている．Capron

らはし，さらに 1.0 を超えた値を示すことが多いこと

精度向上のためには，キャリブレーションや正常が多い．一方，筋電図方式は力感知方式と反応が化が必要であるとし，加速度方式による評価時に類似しており TOF 比が 1.0 を超えることはほとは TOF 比≧ 0.9 では十分ではなく≧ 1.0 を用い

んどみられていない (図 1)．

ることを推奨している．

2019 年に日本光電工業株式会社より，筋弛緩
モジュール AF-201P として筋電図方式筋弛緩モニターが EMG 電極 NM-345Y と共に発売開始さ

筋電図方式筋弛緩モニターの活用
客観的筋弛緩モニターの重要性が主張されるよれた (図 2)．さらに 2020 年には，同社から筋弛

うになるにつれて，これまで頻用してきた加速度方

緩モジュールを表示する筋弛緩表示ユニット VA-

TM

201R が発売された．また，加速度方式筋弛緩モジュールとして TOFWatchSXTM と同じ加速度
高まり，欧米では筋電図方式や 3D 加速度方式の センサーを使用した AF-101P が 2017 年より発売
筋弛緩モニターが開発され，上市されている．リ されており，筋電図方式，加速度方式とも単体機
ラクソグラフ TM など筋電図方式のモニターは過 を用いてモニターできるようになった．

式の限界が明らかになってきた．TOFWatchの販売中止により他の筋弛緩モニターへの期待が去には販売されていたが，微少な電位を得るため臨床に使用するモニターとして重要な点として，に幾つもの電極を正確に貼付する必要があること

データの信頼性と共に，視認性が良いこと，データから，普及には至らなかった．最近の筋電図方式の自動記録ができることが挙げられる．生体情報筋弛緩モニターでは，BIS モニターと同様にシーモニターの画面の中で同時に表示できることはモルタイプの一体型電極を用いることで装着が容ジュールタイプの利点であり，他のバイタルサイ

易になり，その利便性と共に電極の間隔を一定にンとともに常に監視可能であり，また設置場所の保つことで正確な測定が可能なように工夫されて確保が不要である．さらに麻酔情報管理システム

いる．

へのデータ転送により TOF 比が自動的に記録さ筋電図方式筋弛緩モニターの活用 〜適正な筋弛緩管理に向けて〜–62–

図 2 日本光電 (株) 製 筋弛緩モニターれること，筋電図波形も表示できること，過去の測定値や波形との比較できることなどが，最近のモニターでは可能であり，筋弛緩状態評価の助けになる．持続投与等，長時間にわたる筋弛緩管理が必要であるときは，安定した測定結果が得られることとともに，必要に応じて最初の波形との比較ができることは評価の上で有用である．
加速度方式筋弛緩モニターは，評価に用いる筋，
多くは母指内転筋の動きが安定するような環境に保ち，観察が可能であることが望ましい．そのため，上肢を体側に置くような手術や体位変換を伴う手術では測定が困難となる場面が多い．一方，
筋電図方式筋弛緩モニターでは，電気的ノイズの影響を受けやすい，体温の影響を受けやすい導出および刺激電極の費用，等が欠点として挙げられる．

図 3 筋弛緩薬に対する各筋肉の感受性(Phillips S, et al. Anaesthesia and intensive
care. 2012;40:690 より改変)

電極及び導出電極が一体となったシート型電極となっている．アースの位置も含めて電極の配置が検討され，より有効な筋電図振幅が得やすい位置に設定された貼布用シートとなっている．
加速度方式筋弛緩モニターでよく使用されていた母指内転筋において筋電図式評価に用いる場合

筋電図方式筋弛緩モニターの電極の装着 には尺骨神経刺激を用いていた．同じ尺骨神経支配の筋として，小指外転筋，第一背側骨間筋があ
筋電図方式筋弛緩モニターでは，電極の貼付部
位は Stewart らが示している

5)るが，尺骨神経と同側に位置すること，筋形状がように筋腹と腱表面から確認でき筋腹および腱の電極貼付部位がに導出電極を貼付し，支配する運動神経に刺激電同定しやすい等の理由から，筋電図方式筋弛緩モ

極を貼付する．以前は心電図と同じように電極をニターで測定する場合は小指外転筋を用いる場合

一つずつ複数個貼付する必要があったが，近年開が多い．ただし，これまでと異なる筋肉を用いて発された筋電図方式モニター用の電極では，刺激筋弛緩薬の作用を評価する場合には，支配筋の筋

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–63–

弛緩薬に対する感受性の違いを理解しておくこと

方式においても認められることがある．この原因が重要である．横隔膜は筋弛緩薬に対して感受性としては，上肢位置の変化によって見られることが低く，咽頭筋群は感受性が高いことはよく知らから刺激電極と尺骨神経の位置関係のズレ，およ

れている (図 3)．母指内転筋と小指外転筋，第一び体温の変化等が原因として考えられている．

背側骨間筋は比較的感受性は近い．Phillips らの論文

6)筋電図による筋弛緩状態の評価をまとめると，ではこれらの筋肉の筋弛緩薬に対する感

1 最も生理学的かつ精密な方法であり筋力と相関受性が報告されており，小指外転筋は母指内転筋する， 2 測定部位の位置を問わずセットアップ

よりも若干感受性が低いことが示されている．こが簡単である， 3 キャリブレーションが迅速にの論文では小指外転筋では貼付のしやすさとともできる， 4 階段状変化が見られにくい， 5 低刺に，TOF 比の変動が少ない事が報告されており， 激電流で最大上刺激が得られる，等の利点がある
筋弛緩状態の臨床評価に適すると考えられる．

と考えられる．

筋電図方式では，母指内転筋や小指外転筋のほ筋電図方式の問題点としては，微少な電気信号

か, 眼輪筋, 横隔膜など筋電図が導出可能な筋肉を測定しているため，電気的ノイズ，運動アーチ

であればどの部位でも測定が可能である．小児にファクトの干渉を受けやすいこと，体温の影響をおいての使用は電極の大きさから貼付に困難な場受けること，コスト等が挙げられる．

合もあるが，これまでの力感知方式や加速度方式
モニターと比べると欠点は少なく，今後の研究がおわりに期待される．われわれの施設でも，筋電図式筋弛緩モニターを用いて，2 歳未満，10kg 以下の幼児において，セボフルラン麻酔における筋弛緩評価に用いることが可能であった．

最近世界で開発されてきた筋電図方式筋弛緩モ
ニターは，シート型電極を使用することで安定した測定が得られやすくなり，臨床において筋弛緩状態の評価に有用であると期待される．筋弛緩モ

確実な筋弛緩管理の可能性

ニタリングの重要性が認識されている中で，客観的筋弛緩モニターの日常的使用が求められる現在

日常的に定量的な筋弛緩モニタリングを行うににおいて，有力なモニターとなる可能性がある．

は，臨床上使いやすく，正確で信頼性の高い結果が得られる事が必要である．当施設で行った同一患者で筋電図方式と加速度方式のモニターによる

参考文献

1. Kim MH, Lee KY, Lee KY, et al. Maintaining Optimal Surgical Conditions with Low insuﬄation pressures is possible with deep neuro式で評価した場合に PTC が TOFWatchSXTM のmuscular blockade during laparoscopic colorec値と比べて若干高値を示す傾向があった．回復過tal surgery: A prospective, randomized, doubleblind, parallel-group clinical trial. Medicine
程の TOF 比の比較においては，これまでの報告(Baltimore) 95(9);e2920:2016の様に，加速度方式では TOF 比 (減衰) が T1(筋2. Kirmeier E, Eriksson LI, Lewald H, et al. Post力) より先に回復する傾向が顕著に見られたが，
anaesthesia pulmonary complications after useof muscle relaxants (POPULAR): a multicentre,
筋電図方式においては TOF 値の回復は T1 に先
prospective observational study. Lancet Respir
行するものの加速度方式よりも遅く T1 の回復にMed 7(2);129-140:2019
近い傾向が見られた．
3. Capron F, Alla F, Hottier C, et al. Can acceleromyography detect low levels of residual
またドリフト現象として知られる T1 が開始時
paralysis? A probability approach to detect aの 100 ％まで回復しない現象は，加速度方式におmechanomyographic train-of-four ratio of 0.9.
いて見られることが多いとされているが，筋電図
Anesthesiology 100(5):1119-1124:2004

PTC を対比した結果 (未発表) からは，筋電図方

–64–

筋電図方式筋弛緩モニターの活用 〜適正な筋弛緩管理に向けて〜

4. Bowdle A, Bussey L, Michaelsen K, et al. A
comparison of a prototype electromyograph vs. amechanomyograph and an acceleromyograph forassessment of neuromuscular blockade. Anaesthesia 75(2);187-192:2020
5. Stewart PA, Liang SS, Li QS, et al. The Impactof Residual Neuromuscular Blockade, Oversedation, and Hypothermia on Adverse Respiratory Events in a Postanesthetic Care Unit: A
Prospective Study of Prevalence, Predictors, andOutcomes. Anesth Analg 123(4);859-68;2016
6. Phillips S, Stewart PA, Freelander N, Heller G.
Comparison of evoked electromyography in threemuscles of the hand during recovery from nondepolarising neuromuscular blockade. Anaesth
Intensive Care 40(4):690-696;2012

著者連絡先：
中塚 秀輝〒 701-0192
倉敷市松島 577
川崎医科大学
麻酔・集中治療医学 1
Phone：086-462-1111
e-mail：hideki@med.kawasaki-m.ac.jp

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–65–

TOF-cuﬀ 世界で唯一の圧感知型筋弛緩モニタ
北島 治
はじめに
筋弛緩モニタリングは古くから行われているが，その実施率は全世界でも低いようである．TOF-r

た TOF-Watch の販売が終了し，新たな定量式
筋弛緩モニタが次々と登場してきた．新世代の筋弛緩モニタは電位感知型筋弛緩モニタに分類される SENZIME の TetraGraph，日本光電の筋弛緩
cuﬀ は血圧計のカフに刺激電極を仕込み，前腕，モジュール AF-201P，3 次元タイプの加速度感知
下肢の動きによるカフの圧変化を測定することに型筋弛緩モニタの TOFscan，全く新しいタイプより，筋弛緩モニタリングを可能にした．既存のの圧感知型筋弛緩モニタである Tof-cuﬀ が挙げら
モニタに筋弛緩モニタの機能を内蔵することによれ，現在臨床使用されている．
り，今までの準備の煩雑さや，そのモニタリングとしての信憑性といった問題点を一興に解決した．

Tof-cuﬀ の測定原理

単体機ではあるが，自動麻酔記録との接続も可能

Tof-cuﬀ は生体モニターに接続可能な単体機での筋弛緩モニタの装着率の向上も含め，非常に有 あり，血圧計に刺激電極を仕込み，カフをまくことで，血圧測定と筋弛緩モニタリングを行うこと
用な筋弛緩モニタリング機器である．
が可能な機種である．

であり，TOF-cuﬀ はその機能的特徴からも今後筋弛緩モニタリングの種類
筋弛緩モニタリングの測定と評価方法には定性
式 (主観的) モニタリングと定量式 (客観的) モニ
タリングの 2 つに分類される．
定性式モニタリング方法の利点は末梢神経刺激
装置をつけるだけであるため，装着，操作が簡単であることと，筋弛緩薬の作用発現や麻酔維持時の，TOF カウントや PTC (Post tetanic count)
刺激を用いた評価は定量式モニタリング方法と同等であることがあげられる．しかし，欠点として取り付け方法と測定原理：血圧計のカフに刺激電極が取り付けされているため，四肢での測定が可能であり，その測定原理はカフ圧センサータイ
プと呼ばれ，F(力) ＝ S(カフ面積) × P(圧力) の原理よりカフ圧を間接的にチカラに変換し，カフ内圧を測定する．実際にはカフを 50 mmHg 以内
で加圧し，電極を皮膚に密着，刺激し，刺激された神経の支配筋の反応によりカフ内圧の変化を測定し筋弛緩状態を判定する．

Tof-cuﬀ とゴールドスタンダードとの比較

TOF 比 0.4 を超えると TOF 刺激時の減衰を視覚的には感知できないため 1) ，回復時の評価，つまりは残存筋弛緩の判定には不適である．

Tof-cuﬀ では TOF-watch と同様に尺骨神経を定量式モニタリング方法の利点は，モニタを装刺激するが TOF-watch は単一の筋つまりは母子

着すれば定量的に評価できるため，誰が行っても内転筋のみの反応を測定する．Tof-cuﬀ では尺骨評価は一定であるという点である．しかし，測定

神経支配筋である前腕，手掌部の筋つまりは，前

機器によっては装着が煩雑であり測定誤差を生じ

腕全体の収縮が観察される．筋弛緩モニタリング

ることも考慮しなければならない．今まで臨床のは単一の神経刺激に対して単一の筋収縮を測定す

現場でゴールドスタンダードとして使用されてきるのが基本であるため，TOF-cuﬀ はその基本理

日本大学医学部麻酔科学系麻酔科学分野

TOF-cuﬀ 世界で唯一の圧感知型筋弛緩モニタ–66–

念とは若干相違が認められる．この点に関しては基礎研究でのゴールドスタンダードである力感知型筋弛緩モニタとの比較，臨床でのゴールドスタ
ンダードである加速度型筋弛緩モニタとの比較が行われている．前者では Rodiera J ら 2) により，成人 40 名，小児 20 名を対象にした比較研究であり，後者は Kameyama Y ら 3) による成人 16 名での精度比較研究が行われた．両者で TOF-cuﬀ
は力感知型，加速度型ともに同等の測定結果であり精度，臨床使用ともに問題ないと認められた．

Tof-cuﬀ は血圧計と同等のカフを用いているため下腿での測定も想定されている．下腿での筋弛緩
測定は短母趾屈筋―後脛骨神経筋群ユニットを加図 1：下腿に装着した TOF-Cuﬀ と母子内転筋の装着した TOF-Scan でのアトラキュリウムの同量投与から TOF 比=0 ％までの時間 (秒)速度型では用いられる．Alexander D ら 4) による研究では，下腿の Tof-cuﬀ と前腕の TOF-Scanの導入時の TOF 比=0 ％までの時間を比較しているが，圧変化を測定しているためか，有意差は認められなかった (図 1)．しかし，この研究では

Tof-cuﬀ 測定では 25 ％の失敗率であった．また一
般的には短母趾屈筋―後脛骨神経ユニットは母子
内転筋―尺骨神経ユニットよりも回復が速いため，十分な回復を評価するのには適さないとされてお図 2：Tof-cuﬀ の装着位置と体位

り，下腿での回復過程の検討も必要と思われる． AMG が取り付けられない症例でも Tof-cuﬀ は測定可能である．

Tof-cuﬀ と体位

Tof-cuﬀ と深い筋弛緩

先ほどの比較研究から Tof-cuﬀ は臨床で使用す

現在深い筋弛緩状態が求められる術式が増えてる筋弛緩モニタとして，精度の面では特に大きなきており，それに伴い脊椎手術での出血量減少，腹問題はないようである．最近は鏡視下手術やダビ腔鏡手術やロボット手術での手術のし易さや，術ンチに代表されるロボット手術のニーズにより， 後痛などの軽減などの利点も判明している．具体
さまざまな体位 (図 2) や深い筋弛緩が必要な術式が増加している．このような症例には Tof-cuﬀ

的に深い筋弛緩状態とは

TOF カウント 0，PTCの反応数も 3 以下で示される．今まで筋弛緩モニの特徴である測定部位がカフと一致していることタでは深い筋弛緩状態を維持する場合には，必要が最大限に生かされると考えられる．体位についに応じて TOF 刺激を行い，TOF 反応 0 の時にては四肢に取り付け可能であり，手術の妨げにな

PTC 反応数を確認していたが，Tof-cuﬀ には筋弛緩状態を継続的に監視できるオートパイロットば筋弛緩モニタリング可能である．このことによ モードが装備された．
り体幹に腕をしまう手術や肩，両側乳房手術などでらない部位を選択し血圧が測定できる体位であれも対応可能である．また，関節リウマチなどでオートパイロットモード

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

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図 3：スタンダードオートパイロットアルゴリズム

Tof-cuﬀ に搭載されたオートパイロットモード 必要とする筋弛緩状態を容易に維持可能である．
は 1 回の操作で導入，維持，回復の過程を継続的に

実際に Michèle ら 5) は全身麻酔下でロボット支

監視し筋弛緩状態を的確に評価することを可能に

援前立腺摘出術を受ける成人患者 20 人を対象にする．オートパイロットのアルゴリズムは 1 キャ

Tof-cuﬀ のオートパイロットモードを用いて深部

リブレーションを自動で行い， 2 手術中の継続測

筋弛緩 (PTC 1-3) を維持することを目的とした定では TOF 反応と PTC 反応から筋弛緩のフェー研究を報告している．その研究方法はオートパイ

ズをモデュレートフェーズ (中等度遮断)，デープ

ロットモードを使用し，気腹中に得られた筋弛緩

フェーズ (深い遮断)，インテンスフェーズ (完全

測定値を分類し，PTC が 0∼3 の場合は反復投与遮断) を判定し測定間隔と刺激パターンの変更をは行わず，PTC が 4 以上の場合，ロクロニウム

行う． 3 筋弛緩からの回復を TOF ％から判定

10 mg を投与する．評価項目としては，完全遮断(intense: PTC 0)，非常に深い遮断 (profound：

し，その判定結果を点数化することでオートパ
イロットを終了と，なっている (図 3)．またオー

PTC 1〜3)，深い遮断 (Deep: PTC > 3) の総気
トパイロットモードには，深い遮断を目的とした 腹時間の割合を定量化し，それと同時に外科医に
TOF ％が 0 以下，PTC の維持での管理を目的し は満足度を VRS (verbal rating scale) と呼ばれるたスタンダードオートパイロットモードと，中等度筋弛緩遮断を目的とした，TOF ％を維持した状

0 (very poor: 非常に悪い) から 4 (Excellent: 非
常に良い) のスコアを用いて測定した．結果は総態で管理するパーシャルブロックオートパイロッ

気腹時間に対する各筋弛緩程度の割合は，完全遮トモードの 2 種類存在し，様々な手術に対して

断 27 ％，非常に深い遮断 50 ％，深い遮断 23 ％で

TOF-cuﬀ 世界で唯一の圧感知型筋弛緩モニタ–68–

あり，また外科医の満足度はすべての症例で非常

結 語に良いであるレベル 4 であったと報告している．
結論として筆者らは Tof-cuﬀ のオートパイロット

Tof-cuﬀ を使用することで麻酔開始から終了まモードを用いることで，不必要に筋弛緩状態を延で継続的な筋弛緩モニタリングが容易に可能と長させることなく高い安全性と適切な手術条件をなった．今後，手術室だけでなく集中治療の分野

維持することが可能であったとしている．

でもその利用が検討される．

引用文献

ICU での COVID-19 患者管理における TOF モニタリング

1. Viby-Mogensen J, et al. Tactile and visual evaluation of
the response to train-of-four stimulation. Anesthesiology 1985;63:440-443.
2. J.Rodiera, et al. The cuﬀ method: a pilot
study of a new method of monitoring neuro急性呼吸窮迫症候群 (ARDS) 患者の人工呼吸管
muscular function. Acta Anaesthesiol Scand.
2005;49(10):1552-1558.
理中の早期 48 時間 のシスアトラクリウムの投与
3. Kameyama Y, et al.
Eﬃciency of therは，死亡率，圧損傷のリスクを下げ，ICU-acquired
TOF-Cuﬀ for the evaluation of rocuronium
weakness を増加しないとして，使用されてきた．
induced neuromuscular block and its reversal with sugammadex: a comparative study
現在全世界で流行している COVID 感染症では 10
vs. acceleromyography. Journal of Anesthesia
日間以上も人工呼吸管理が必要な症例も認められ
2019;33:80-84.
る．そのため筋弛緩薬が長期間使用され，世界中 4. Alexander D, et al. Placement of TOF-Cuﬀr on
the lower leg for neuromuscular and blood presで筋弛緩薬の不足が起きている．ICU 領域では筋sure monitoring during anesthetic induction for弛緩モニタの使用はまだ一般的ではないが，Tofshoulder surgeries. Journal of Anesthesia 2020;
cuﬀ は非侵襲的かつ普段使用している血圧カフと34:79-85.
5.
Michèle S, et al. Automated Quantitative Re手間も同じなため，導入は想像以上に容易と考え
laxometry for Deep Neuromuscular Blockade inられ，このような状況で多少なりに，リソースのRobot-Assisted Prostatectomy. Rom J Anaesth
節約につながるのでないかと考えられる．
Intensive Care. 2020;27(1):29-34.

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–69–

AI (CNN) に麻酔中のバイタルサインチャートを読ませてみた
岩瀬 良範
背

景

AI (Artiﬁcial Intelligence: 人工知能) のうち
CNN (Convolutional Neural Network: 畳み込み
ネットワーク) は教師あり画像分析に最適とされる．医学においては，心電図コホートの研究で，後に心房細動へ移行した洞調律心電図を高確率で予測した Attia らの研究 1) は，CNN の特長を上手に応用した実例といえよう．
これはメイヨークリニックで 180922 人の患者

図 1. Attia らの研究 (Lancet
2019; 394: 861-67)から得られた 649931 件の心電図検査のうち，1 か
月以内に心房細動に移行したのは 8.5 ％，15419
患者で，残りの 91.5 ％，165503 人の患者は洞調律のままでした．これを最初の心電図から心房細動になることを予測できるか，という研究である(図 1)．
すなわち，「1 か月後に心房細動になった患者とならなかった患者は確定している」わけで，このうち 80 ％を教師として CNN のトレーニングに使い，次に残りの 20 ％は，結果はわかっている

図 2. 実際に心房細動になった 3051 例のうち87 ％は AI が予測できたが，CNN に予測させます．36280 例のうち，実際で属性の違いを弁別した報告は見当たらない．自に心房細動になったのは 3051 例だったが，CNN

動麻酔記録システム Paperchart (故越川正嗣先生

は元となる洞調律心電図から，このうち 87 ％を作) には，この出力機能がある．

正解した，というのがこの論文の要旨 (図 2) で，解説が日本語でも多く紹介されている．

方法「この手法を麻酔記録に応用できないか」と考えたのが今回の着想である．コンピューターにとっ本研究は，当院 IRB の承認を受けている．対象ては心電図も麻酔記録も一定のグリッド線上の図

症例は 2017 年 10 月から運用終了の 2020 年 2 月

形で，CNN にとってデータの発生時期は関係なまでの麻酔症例のうち，PaperChart のバイタル

い．むしろ，年齢，性別，体重，術式などの属性

サインのビットマップ (BMP) 画像出力機能 (最が教師になり得る．さらに，手入力部分を一切省

大 3000 × 2000 pixel) で全記録が 1 ページに収まいたバイタルサインチャートならば，人的要因がる記録時間 210 分以内の症例 8804 例を対象とし入りにくい，などの利点がある．

て BMP 画像を AutoIt3 (AutoIt team 作) でダウ

麻酔中のバイタルサインチャートは，同一の書式にバイタルサインがプロットされる画像で，CNN
埼玉医科大学病院麻酔科

ンロードの後に Irfanview (Irfan Skiljan 氏作) でPNG 形式に変換した．

–70–

AI (CNN) に麻酔中のバイタルサインチャートを読ませてみた

図 3. 使用しバイタルサインチャート：
バイタルサインのみで薬物投与等の人為的入力は入っていない．

図 4. CNN の処理手順：
AI はこのようなブロック図形で処理手順が示されることが多い．

図 5. 小児 (6 歳未満 527 例) と成人(15 歳以上 7729 例) の比較例：
cost，training error, validation error が右肩下がりで収束している．

図 6. 収束しない：もともと差が存在しない(ASA1 と ASA1E の比較)

つのパラメーターが右肩下がりで収束する双曲線

CNN ではデータを二群に分けるため，Paper- となれば高い信頼度が期待でき，2. validation(検chart の一覧表作成機能でデータを分類しファイ 証) の真偽値表が結果になる．
ルリストを得て，x rename (のばっく氏作) でファ
イルを 2 つのファルダにコピーしてデータセットを作成した．

結果良好な結果を示した例として，小児 (6 歳未満

CNN は，Sony Neural Network Console 160 527 例) と成人 (15 歳以上 7729 例) の比較では，グ(Sony 提供による登録制ソフトウェアで Windows ラフの収束 (図 5) と，Accuracy=0.995，Average
用のスタンドアロン版は無償で使用できる) の例

Precision ＝ 0.975 が得られた．現在までの大題を可能な限りデフォルトのまま使用した．主な半のデータセットは，収束しなかったり (図 6)，

パラメーターは，処理画素数 28 × 2 8(カラー)，繰

過学習 (図 7) に陥った．

り返し回数 100，training data:80 ％，validation

data 20 ％．
実行結果は，1. training (学習) はグラフで示
され，cost，training error, validation error の 3

考察と結語
CNN にデータを検証させる手順は，簡単ではないが一定の手順として多くの部分を自動化し得麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–71–

from the automated anesthesia recording system
in a supervised learning environment

図 7. 過学習：収束はするが，validation が散大する．男性と女性の比較例

た．その結果，驚くような困惑すべき計算結果も得られている．問題は，1.CNN を本課題に適合させて適切な計算を行うパラメーターの設定方法と，2. 得られた CNN の結果が「どれほど正しいのか?」を評価する手順が広く確立していない，ことだと感じている．例えば，1 に関しては処理画素数を増加させると，先の例では学習グラフの収束[Materials and Methods]
Under IRB approval, bitmap vital sign charts(3000x2000pixel) within anesthesia time under
210 minutes was downloaded from Paperchart
Automated anesthesia recording system. CNN
used the example of Sony Neural Network Console 160 (registered software provided by Sony, astandalone version for Windows is available freeof charge) as default as possible. The main parameters are 28 x 28 processing pixels (color),
100 repetitions, training data: 80 ％, validation
data 20 ％. As for the execution result, 1.Training is shown in a graph, and high reliability
can be expected if the three parameters of cost,
training error, and validation error become a hyperbola that converges downward to the right,
and 2.validation (veriﬁcation). ) Boolean table
is the result.

は失われていった．2 に関しては，「AI はブラッ[Results]
As an example showing good results in the
クボックスにも関わらず，その結果の社会的影響
comparison
between children (527 cases under 6が大きい」ことに関与しているように思われる．
years old) and adults (7729 cases over 15 years
old), the convergence of the graph, accuracy =参考文献
0.995, and average precision = 0.975 were obtained (Fig.5). However, most datasets have
1. Attia ZI, Noseworthy PA, Friedman PA, et.al.:
An artiﬁcial intelligence-enabled ECG algorithm not converged (Fig.6) or have been overtrained
for the identiﬁcation of patients with atrial ﬁbril- (Fig.7).
lation during sinus rhythm: a retrospective analysis of outcome prediction. Lancet 394: 861-867,
2019.

[Discussion and conclusion]
The procedure for getting CNN to validate thedata was not easy, but it could be automatedin many parts as a constant procedure. As aresult, surprising and confusing calculation reABSTRACT
sults are also obtained. The problem is that 1.
Can Artiﬁcial Intelligence distinguish the vital The method of setting parameters that adapt
CNN to this task and perform appropriate calsign charts during anesthetic management?
culations and 2. The procedure for evaluating
Yoshinori Iwase”how correct is the obtained CNN result?” arenot widely established. I feel that it is. For ex[Background]ample, when the number of processed pixels was
The recent progress of AI is quite remark- increased for 1, the convergence of the learning
able. Especially, CNN (Convolutional Neural graph was lost in the previous example. RegardNetwork) was reported good evidences in dis- ing 2, it seems to be involved in ”AI has a large
tinguishing pictorial supervised learning.
social impact as a result of the black box.”[Objectives]
Department of Anesthesiology,
We examined whether CNN could distinguish Saitama Medical University Hospital,
vital sign charts during anesthetic management Moroyama, Saitama 3500495, Japan

英文作成における Grammarly と Trinka の比較検討–72–

英文作成における Grammarly と Trinka の比較検討
森本 康裕，吉村 学

はじめにして最終的な英文を作成，最後に有料の英文校正を依頼して投稿するという流れである．最初から日本人にとって学術発表の最大の障壁は英語である．折角の業績も英文の雑誌に掲載されなければ世界的な評価を受けることはない．一方で多くの日本人にとって英語での学術論文作成は容易ではない．
パソコンの普及により言語を自動で翻訳する機械翻訳が注目されている．これまでの機械翻訳は実用に耐えるものではなかったが，Google の開発した Google 翻訳は近年性能が向上しある程度

図 1 Google 翻訳と DeepL 翻訳の比較使用できるようになった．さらに学術論文の世界
ではドイツに本拠地のある DeepLGmbH が開発した DeepL 翻訳が使用されるようになった．
一方英語と日本語変換において自動の英文校正が有用である．代表的なのはワープロソフトに付属している校閲機能であるが，より高性能のものとして Grammarly (www.grammarly.com) がある．さらにインドで開発され昨年より日本語対応
可能となった Trinka (www.trinka.ai/jp) がある．

図 2 Grmmarly と Trinka の比較

Grammarly は文法・スペル・句読点・単語選
英語で書いていた頃よりも格段に短時間に英語の択・表現に関して，間違っている可能性があるも文章が書けるようになった．この流れの中で新しのを，自動的に検出するとともに文脈に沿った修い Trinka が使えるのかということが今回の研究正を提案する機能を持っている．また総合的な英の目的である．
文としての出来映えを 100 点満点で評価する．基
本的に無料で使用できるが有料で機能を追加することもできる．Trinka も同様の機能を有する．どちらもインターネットのホームページ上で作業が可能である．
筆者の現在の英文作成法はまず日本語で文章を作成し，DeepL を用いて英文化する．この文章を自分で確認し気になる点を修正した後に Gram-

方 法
筆者が最近書いた日本語文書 (字数 1000 字程度) を 5 本使用した．これらをまず Google ある
いは DeepL を用いて英語に翻訳し，Grammarlyを使って評価させた (検討 1)．
次に Trinka でもチェックし Grammarly とmarly で英文チェックする．提案点の修正を考慮 Trinka の修正提案数を比較した (検討 2)．
宇部興産中央病院麻酔科

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–73–

図 3 文章中での Grmmarly と Trinka の比較結果と考察いると考えられる．しかし文章中でみると両者の提案ポイントは重複が少ない (図 2)．

検討 1

両者を併用することでよりよい英文を作成する
5 本の英文を Grammarly のスコアで評価させ ことが可能ではないかと考えられる．
たところ，Google での翻訳では平均 84 点，DeepL
考 察
での翻訳は平均 83 点であり両者の翻訳機能はどちらも優れており同等と考えられた (図 1)．
しかし，例えば原文の区域麻酔を Google では

機械翻訳や文章チェックは AI 技術の進歩によって飛躍的に進歩しつつある．今回の検討で DeepL

segmantal anesthesia，DeepL では regional anesで翻訳した後さらに Grammarly と Trinka を活用
thesia と訳しており専門用語については DeepL がすることでインターネット上で無料で良質の英文
自然な翻訳が可能な印象を受けた．
を作成することが可能であることが分かった．検検討 2
討は 2021 年 2 月時点のものであるが今後も性能
Grammarly と Trinka の修正提案数を示す．
が向上することが予想される．進歩するツールを
提案数は Grammarly の方が多く現在のところ
英文校正機能としては Grammarly の方が優れて活用することで言語の壁を取り払い，知見を世界と共有することが期待される．

レミマゾラムの予測血中濃度シミュレーション–74–

レミマゾラムの予測血中濃度シミュレーション
合田廷大，増井健一
はじめに2020 年 8 月，日本では 25 年ぶりに臨床使用が可能になった新しい静脈麻酔薬レミマゾラムは短時間作用性であるため濃度の調節性が良い．プロ
ポフォールや吸入麻酔薬と比較して循環抑制作用が弱く，拮抗薬があることから，循環動態が不安定な患者や高齢者などリスクのある症例において有用であると考えられる．
薬物動態シミュレーションは血中濃度変化を可

図 1．レミマゾラムの投与レジメ
初期ボーラスは 0.2 mg/kg もしくは 0.1 mg/kg，その後の持続投与 (mg/kg/h) は図の通りとした．
90 分までの投与速度は投与レジメ A，B，C とも同一とした視化し未来の予測血中濃度を把握できるため，適

今回のシミュレーションでは 40 歳 (中年者) ま

切な薬物濃度コントロールの一助となる．日本にたは 85 歳 (高齢者) の患者を想定した．男性と女おける第 I 相から第 III 相の試験のデータから作性で総クリアランスが異なることから，それぞれ成したレミマゾラム薬物動態モデルを用いて，レの年齢ごとに男性 (身長 170 cm 体重 70 kg)，女

ミマゾラム血中濃度の経時変化をシミュレーショ

性 (身長 150 cm 体重 50 kg) の患者を想定した．

ンし，投与速度と血中濃度の関係を検討したので

投与レジメは初期ボーラスに続いて持続投与を行うという，レミマゾラムによる全静脈麻酔を想報告する．

定したものとした．ボーラス投与量は 0.2 mg/kg

方 法

または 0.1mg/kg とし，その後の持続投与速度は 1

mg/kg/h で 15 分まで，0.8 mg/kg/h で 30 分まで，
セット 5 つを用いて作成したプロトタイプのモデ 0.7 mg/kg/h で 90 までとし，その後は次の 3 通り
ルを使用した．本稿を執筆している 2021 年 7 月 の投与速度とした：(投与レジメ A) 0.6 mg/kg/hの段階では論文がアクセプト前であるためモデル で 180 分まで，(投与レジメ B) 0.6 mg/kg/h でのパラメータの詳細の掲載は控えるが，作成され 170 分まで，0.55 mg/kg/h で 175 分まで，そし薬物動態モデルは，日本における治験のデータて 0.5 mg/kg/h で 180 分まで，(投与レジメ C)
0.6
mg/kg/h で 165 分まで，0.5 mg/kg/h で 170
測濃度を偏りなく妥当に表現した．薬物動態モデ
分まで，0.45 mg/kg/h で 175 分まで，そして 0.4
ルの総クリアランスは女性の方が大きかった．
今回のシミュレーションにおいてコンパートメ mg/kg/h で 180 分まで (図 1)．
たモデルは，モデルを作成したデータセットの実ントモデルを表現する微分方程式の数値解を求めるため，Excel VBA を用いて Excel スプレッド
シートに 4 次の Runge-Kutta 法を実行するプロ

シミュレーション結果
1) ボーラス投与量と予測血中濃度 (図 2)

グラムを作成した．これを用いてレミマゾラムの0.2 mg/kg ボーラス後に持続投与を行った場合，

予測血中濃度を計算した．また，Schüttler らの血中濃度は投与開始後 1 分弱で最高 3.40 µg/ml

研究 1) を利用して ke0 を求め，効果部位濃度も計まで到達し，6 分後に最小値 0.67 µg/ml まで減算した．

少，その後安定した．効果部位濃度は投与開始後

昭和大学病院麻酔科学講座

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–75–

図 2 ボーラス投与量の違いの影響(左：0.2 mg/kg，右：0.1 mg/kg)：40 歳男性，170 cm，70kg に 0.2 または 0.1 mg/kg ボーラ
スし，投与レジメに従って持続投与した．赤線が効果部位濃度，青線が血中濃度．

図 4 投与終了前のテーパリングの影響(上：投与レジメ A，中：投与レジメ B，下：投与レジメ C)．40 歳男性，170 cm，70 kg．
図 3 性別の影響(左：40 歳男性，170 cm，70 kg(左)，右：40 歳
女性，150 cm，50 kg)．0.2 mg/kg ボーラス＋
投与レジメ A．赤線が効果部位濃度，青線が血中濃度．

3 分で最高値 0.86 µg/ml となりその後徐々に低下
し 0.66〜0.68 µg/ml で安定した．同症例でボーラス量を 0.1 mg/kg とした場合，導入中の効果部
位濃度は投与開始 3 分後で 0.50 µg/ml，5 分後に0.53 µg/ml，10 分後に 0.57 µg/ml と徐々に上昇した．ボーラス量における男女差，年齢差は小さ
かった．
2) 効果部位濃度の性別比較 (図 3)
導入時の最低効果部位濃度は男性 0.67，女性で0.57 であった．維持時の効果部位濃度は，男性

図 5 投与終了前のテーパリングの影響(上：投与レジメ A，中：投与レジメ B，下：投与レジメ C)．40 歳女性，150 cm，50 kg．

0.65 0.68 に対して，女性は 0.53?0.58 と，いずれ持続投与Ａ，Ｂ，C で (A)13.5，26.5 分，(B)12，も女性が約 20 ％低い結果となった．
24.5 分，(C)9，21 分であった．
3) 投与終了前の投与速度調整 (男性)(図 4)4) 投与終了前の投与速度調整 (女性)(図 5)
投与停止時の濃度は，持続投与Ａ，Ｂ，C でそ投与停止時の濃度は，持続投与Ａ，Ｂ，C でそれぞれ 0.65，0.60，0.53 µg/ml であった．効果部

れぞれ 0.53，0.50，0.45 µg/ml であった．効果

位濃度が 0.35，0.25 µg/ml になるまでの時間は， 部位濃度が 0.35，0.3，0.25 µg/ml になるまでのレミマゾラムの予測血中濃度シミュレーション–76–

時間は，持続投与Ａ，Ｂ，C で (A)6.5，14.5 分， 持するためには，男性より女性で高い投与速度が(B)6.0，13.5 分，(C)4.0，11.0 分であった．

必要となることが明らかとなった．
投与終了前の投与速度調節の影響に関して，投考 察

与終了してから効果部位濃度が 0.35 µg/ml に下がるまでの時間は，A と比較して B では 1〜2 分，

麻酔導入時の濃度シミュレーション (図 2) によれば，0.2 mg/kg ボーラス＋持続投与では投C では 4.5〜6 分短縮した．今回の投与条件で覚醒濃度が 0.35〜0.25 µg/ml であれば，投与調節

与開始 6 分後に効果部位濃度が 0.67 µg/ml に低は覚醒時間を最大 6 分短縮できた．一方，覚醒濃下しその後安定したが，0.1 mg/kg ボーラス＋

度 0.25 µg/ml では，投与中止後覚醒までに 20 分

持続投与のときには効果部位濃度は投与 3 分後以上かかった．レミマゾラムは超短時間作用性でに 0.50 µg/ml となり徐々に上昇するが 10 分後はないため，適正な維持濃度を術中に探す又は手に 0.57 µg/ml であった．全身麻酔に必要な鎮静術終了時の投与調節の必要性が示唆された．

レベルである modiﬁed Observer’s Assessment of

Alertness / Sedation score 1 点に必要なレミマゾ

結 語

ラム効果部位濃度の平均は 0.64 µg/ml であったとの報告 1 があり，中年患者での麻酔導入時投与
量は 0.2 mg/kg 程度が良いことが示唆された．年
齢の影響であるが，高齢者の効果部位濃度は中年

われわれが作成した薬物動態モデルでは，性別の薬物動態への影響は大きかった．
年齢の薬物動態への影響は導入時にはあるが，者より高かったが，その差は 10 ％未満であった． 維持時にはそれほど大きくないことが示唆された．
年齢の濃度に対する影響はそれほど大きくないと考えられたが，レミマゾラムの薬力学に対する年齢の影響はまだ検討されておらず今後の検討課題である．
維持濃度についての検討では，体重当たりの投与量を同一とすると女性での血中および効果部位
濃度は男性より 2 割程度低いことが分かった (図3)．このことから，同一のレミマゾラム濃度を維

参考文献
1. Schüttler J, Eisenried A, Lerch M, Fechner
J, Jeleazcov C, Ihmsen H. Pharmacokinetics
and Pharmacodynamics of Remimazolam (CNS7056) after Continuous Infusion in Healthy Male
Volunteers: Part I. Pharmacokinetics and Clinical Pharmacodynamics. Anesthesiology: The
Journal of the American Society of Anesthesiologists 2020;132:636-51.

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–77–

セボフルランによる神経筋遮断作用の遷延を認めた
重症筋無力症の一例
木内 直人，高木 俊一，鈴木 孝浩
はじめに吸入麻酔薬は濃度依存性に筋弛緩薬の作用増強作用を有し単独でも筋弛緩作用を示す．重症筋無力症 (myasthenia gravis：以下 MG) 患者において，筋弛緩薬を使用しない全身麻酔中のセボフルラン投与によって減少した TOF 比が吸入中止後に終末呼気セボフルラン濃度が 0 になったにも関わらず，長時間に渡り回復しなかった事例を報告する．

図 1 終末呼気セボフルラン濃度と TOF 比の推移症 例
42 歳，女性．身長 146cm，体重 45kg．10 年 た．筋弛緩モニタリングには電位感知型筋弛緩モ
r
来，全身性 MG で治療されており血漿交換療法 ニタである AF201P (日本光電社製) を用いて，尺など行われ寛解・増悪を繰り返したが，ステロイ 骨神経刺激を行い小指外転筋反応を測定した．セドのみ内服していた．今回感冒を契機とした重症

ボフルラン投与前のコントロール TOF 比が 102

筋無力症クリーゼを発症し，呼吸筋力低下に対し％で安定していることを確認後にセボフルランのて CPAP (continuous positive airway pressure)投与を 1 ％で開始した．図 1 に終末呼気セボフルに PSV (pressure support ventilation) を付加しラン濃度と TOF 比の変化を示すがセボフルラン

た長期人工呼吸器管理を要したため全身麻酔下で濃度の上昇に伴い TOF 比は最大 65 ％まで減少の気管切開術を行う方針とした．MGFA 分類 V， した．手術時間は 54 分であり，術直後にセボフ
Osserman 分類 IV と重症であり，胸腺摘出術後 ルランの吸入を中止し，純酸素 6L/分で 10 分間
1であった．抗アセチルコリン受容体抗体値は 20換気したところ，終末呼気セボフルラン濃度は 0〜25nmol/L 程度であった．術前の身体所見とし％となり，さらに 15 分経過しても TOF 比は 84て眼瞼下垂があり頸部前屈・膝立は行えなかった％までしか回復しなかった．しかし，開眼，意思が，上肢の挙上は 90 度水平保持が可能であり筆の疎通ができて覚醒は良好であったため手術室を談によるコミュニケーションをとることも可能で退室し集中治療室にて管理した．術後も術前と同あった．

様に CPAP と PSV を併用して人工呼吸器管理を麻酔経過行った．その後は血漿交換療法などの加療を継続
し徐々に呼吸筋力の改善を認め術後 2 週間程で人全身麻酔の導入維持はセボフルラン 1〜1.5 ％， 工呼吸器から離脱することが出来た．現在は気管フェンタニル 100µg，レミフェンタニル 0.1〜

切開孔も閉鎖し外来にて通院加療継続中となって0.15µg/kg/min で行い，筋弛緩薬は投与しなかっ いる．
日本大学医学部 麻酔科学系麻酔科学分野
1 Myasthenia Gravis Foundation of America scoreセボフルランによる神経筋遮断作用の遷延を認めた重症筋無力症の一例

–78–

考 察
本症例はクリーゼを発症した為に人工呼吸管理を余儀なくされ，Osserman 分類 IV，MGFA 分類 V に属し，筋型アセチルコリン受容体数はかな
り減少していたと推察されるが術前 TOF 比は正常であった．

術前 TOF 比 >0.9 であっても，最終 TOF 比 0.8にしか戻らず抜管できなかったと報告した．このことからも MG 患者において TOF 比の経時的観察は必須であると考えられる．
本症例では電位感知型の筋弛緩モニタを使用したが，コントロール TOF 比が 100 ％に収束する

ため補正が必要でなく TOF 比の微細な変化を追MG 患者の全身麻酔管理の際には，筋弛緩薬を随することができるため有用であった．
投与せず，セボフルランの可逆的な神経筋抑制作用を活かして麻酔維持することが比較的多くみられる 1) ．これは，セボフルランの血液ガス分配係

結 語

数が低く調節性の良さによるものである．

重症 MG 患者においてセボフルラン投与終了
Nitahara K ら 2) は 16 例の MG におけるセボ 後に終末呼気セボフルラン濃度が検知できない状
フルランの TOF 比への影響を検討し，セボフル 態になっても TOF 比が回復しなかった症例を経ラン投与中は MG 患者とコントロール患者ともに 験した．MG 患者の全身麻酔管理においては，筋濃度依存的な神経筋伝達の遮断作用が認められ， 弛緩薬を投与しなくても，筋弛緩モニタリングはコントロール TOF 比 90 ％未満の場合には特に 必要だと考えられた．電位感知型筋弛緩モニタはTOF 比の抑制が顕著となり，セボフルラン 1.7 ％ TOF 比の経過観察に有用であった．
によって平均約 20 ％低下する．しかし，セボフ
参考文献
ルラン投与終了後にはベースラインと同程度の値に戻ったと報告した．
本症例では，術前 TOF 比は正常であることに加えて，終末呼気セボフルラン濃度 1 ％と比較的低い値であったが TOF 比は約 35 ％抑制されたことから，術前 TOF 比が正常であってもセボフ
ルランで TOF 比が抑制され遷延する可能性があることが分かった．

Kwak YL ら 3) は，11 例の MG 患者の内 2 例は

1. Kiran U, et al. Sevoﬂurane as a sole anaesthetic
for thymectomy in myasthenia gravis. Acta
Anaesthesiol Scand. 2000;44(3):351-3.
2. Nitahara K, et al. Neuromuscular eﬀects of
sevoﬂurane in myasthenia gravis patients. Br J
Anaesth. 2007;98(3):337-41.
3. Kwak YL, et al. Persistent train-of-four fadein myasthenia gravis patients after sevoﬂurane
anaesthesia. Br J Anaesth. 2008;100(5):724; author reply -5.

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–79–

侵害刺激と血管
血管弾性研究で分かったこと∗
佐伯 昇 ，中村 隆治∗ ，神谷 諭史∗ ，岡田 芳幸† ，吉栖 正生‡ ，辻 敏夫§ ，河本 昌志¶ ，堤 保夫∗
背景

鎮痛・鎮静・筋弛緩は麻酔における重要な要素
であるが，鎮痛については客観的な評価法は未だ確立しておらず依然として麻酔科学のフロンティ
アとして残されている．侵害刺激の評価法として末梢血管の収縮を指尖容積脈波の振幅の減少とし

図 1 血管弾性の評価
容積脈波と血圧波形の X-Y 表示図形 (左) は循環状態に応じた形状に変化する (右)．

て用いる方法が報告されているが，容積脈波は心臓の拍出による指先の血液量の増加の波であることから，当然のこととして心臓の拍出の変化による影響を受けるという問題がある．
これに対し，演者らは 2000 年に動脈圧波形と容積脈波から末梢血管の緊張度をリアルタイム表示
するモニタを開発し (図 1)，2003 年には血管の機械的特性であるインピーダンスを剛性/粘性/慣性の要素毎に連続的に測定する方法を開発し，2004

図 2 血管弾性モニタ
剛性・粘性・感性を表すモデル (左) と PC 画面の例 (右)．文献 5) 6) より引用改変

年には人工知能による判定機能も実現した 1−3) ． し指先の血管がどの程度膨らむかは血管壁の特性
以後，「血管弾性研究会」として約 20 年に渡り研によって変化すると考えられるが，両者を血管壁究を継続している．一方，2005 年には Surgicalに加えられる力とそれによる血管壁の変位との関
stress index などの容積脈波の振幅と脈拍などの 係として捉えると，これは時間 (t) における血圧
データを組み合わせることで，侵害刺激の指標と (入力) と容積脈波 (出力) との関係式として表す
する方法も報告されている 4) ．今回，侵害刺激と ことができる．(図 2 左) このとき，0，1，2 次微分
血管弾性に関するわれわれの研究成果について紹 の係数はそれぞれ剛性 (K)，粘性 (B)，慣性 (M)介する．
となる．次に，これらの係数を，実際に得られた

血管弾性モニタ橈骨動脈圧波形と容積脈波の 2 つの波形の形に最適にフィッティングするよう最小二乗法で計算・手掌などの末梢循環は臨床状況に応じて蒼白・ 表示し，脳波や自律神経活動 (心拍変動解析) の冷感〜紅潮・温感まで大きな変化を示すが，これ 情報とともに画面を PC 上に表示するモニタとしらの状態は橈骨動脈波形と容積脈波の波形の X-Yて開発した 5,6) ．(図 2 右)表示により得られる 1 心拍の図形のみで表すことが可能である (図 1)．橈骨動脈にかかる圧力に対∗ 広島大学大学院医系科学研究科 麻酔蘇生学† 広島大学病院 障害者歯科学‡ 広島大学大学院医系科学研究科 心臓血管生理学§ 広島大学大学院工学研究院 生体システム論研究室¶ JR 広島病院

血管弾性は侵害刺激に鋭敏に反応する

侵害刺激と血管：血管弾性研究で分かったこと–80–

図 4 交感神経の関与
手術刺激による血管弾性 (剛性) の増加は同側の交感神経遮断で消失する．文献 6) より引用改変

図 3 血管弾性モニタの応答
血管 (血管弾性) は脳 (BIS) や心臓 (心拍変動解析) よりも鋭敏に反応する (上)．血管の応答において，血管弾性は，容積脈波の振幅や血流計よりも (下) 鋭敏に反応する．文献 6)7) より引用改変

血管弾性は 1 心拍毎に結果が得られるため脳波図 5 侵害刺激の大きさと鎮痛薬の濃度の影響
異なる強度の侵害刺激 (喉頭展開と挿管) および，異なる鎮痛薬濃度 (レミフェンタニル) の条件下における血管弾性 (剛性) の変化．文献 8) より引
用改変改変

や自律神経活動よりも即時性に優れており，また， それぞれの胸部交感神経を介して変化すると考え6)
その反応も脳波，心拍変動解析より大きいと考え られた ．
られた 6) ．(図 3 上) 他の血管収縮の評価法として

侵害刺激・鎮痛効果の定量

容積脈波の振幅やレーザードプラ血流計と比較したところ，これらよりも変化が大きいと考えられ
た 7) ．(図 3 下)血管弾性が侵害刺激や鎮痛効果を定量的に示すか否かを検討した．異なる濃度の鎮痛薬 (レミフェンタニル) において，異なる強度の侵害刺激

同側の交感神経により支配される(喉頭展開，挿管) に対する血管弾性の変化を測定したところ，血管弾性は侵害刺激が高度であるほ胸部交感神経遮断術における血管弾性の変化を測定した．執刀により上肢の血管剛性が両側ともに増加したが，左右の胸部交感神経を順次遮断す

ど大きく増加するがその反応は鎮痛薬濃度依存性に抑制されると考えられた 8) ．(図 5)

ると，手術が継続しているにも関わらず左右の血主観的評価との関係

管剛性がそれぞれ執刀前のレベルまで順次低下し血管弾性の侵害刺激への応答が主観的な「痛みた．(図 4) このことから上肢の血管弾性は左右感覚」と同様に変化するのであれば，血管弾性は

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–81–

意思疎通のとれない状況下での「侵害刺激」を評価する方法として一定の信頼性が得られる可能性がある．健康ボランティアを対象に電気刺激や圧迫刺激による「痛み刺激」を加えた時の主観的な痛み感覚 (VAS，NRS) について評価を行ったところ，「痛み刺激」を加えた場合，血管弾性の変化と主観的痛みとの間に相関関係があることが示
図 6 痛みの主観的評価と血管弾性
覚醒下の健康被験者において，圧迫による物理的
刺激を加えた際の VAS および血管剛性 (Kn) の変化 (左)，および，電気刺激を加えた際の NRSの変化 (右)．文献 9) 10) より引用改変された 9,10) ．(図 6)

fMRI による評価

図 7 侵害刺激を加えた際の血管弾性と脳活動
覚醒下の健康被験者に電気刺激 (上) を加え血管弾性 (中) と fMRI(下) を測定した．電気刺激を漸減〜漸増させると，血管弾性と脳活動も同様に変化した．文献 11) より引用改変「痛み」の客観的評価として functional MRI に

これらの結果より，血管弾性は 1) 覚醒下のよる評価を行った．健常ボランティアを対象に電健康被検者において主観的評価 (VAS) や脳活動

気刺激を漸減〜漸増させたところ，「痛み関連領(fMRI) により定量的に「痛み感覚」を生じるよう域」の脳活動も同様に漸減〜漸増したことから， な侵害刺激に対し定量的に応答すること，2) 全身血管弾性は「痛み」に関わる脳活動と相関すると
考えられた

11)

．(図 7)

麻酔下での侵害刺激に対し大脳 (BIS) や心臓 (心拍変動解析) よりも鋭敏かつ定量的に応答すること，さらに，3) 鎮痛薬の効果の評価が行えること，

血管弾性評価の妥当性が確認された．侵害刺激・血管弾性・主観的評価

侵害刺激と血管：血管弾性研究で分かったこと–82–

図 8 血管弾性による侵害刺激の評価の妥当性
痛み刺激に対する血管弾性の反応は，痛みの主観的評価や脳機能による評価と同様に定量的に変化した．血管弾性は「痛み感覚」の評価が困難な場合における侵害刺激の評価法として用いることが可能かもしれない．

図 10 侵害刺激の入力と出力
侵害刺激への生体応答として心血管系の反応が生じるが，交感神経の効果器とも言える心臓や血管には個人差が内在する．交感神経活動そのものを評価することで効果器の個人差の影響を小さくできる可能性がある．

られた 12) ．これは，血管病変により血管が硬くなる一方，粘り気が失われ，脈波の衝撃を柔らかく受けとめられなくなる様子を示しているのかも知れない．さらに，我々のグループでは動脈硬化に先立つ血管内皮機能障害を評価する Flow MediatedDilation (FMD) 反応を，超音波エコーによる血管描出技術を用いず簡便に行う方法 (ezFMD) を開発している 13) ．(図 9)
図 9 加齢や心血管病変による血管弾性の変化
加齢による血管の剛性 (K) と粘性 (B) の変化 (左図)．心血管病変のリスクに応じた血管内皮障害(FMD 反応率) の減弱 (右図)．容積脈波の振幅
のみでは分からない血管壁の情報が得られる．文献 12) 13) より引用改変

今後の展開：侵害刺激応答の上流へ
全身麻酔下において生体に侵害刺激が加えられると，「痛み感覚」や「逃避行動」は意識消失と筋弛緩薬によりマスクされてしまうが，血圧・脈(VAS)・脳活動 (fMRI) の 4 者がそれぞれ互いに 拍の上昇・血管収縮など交感神経を介した心血管相関することが確認されたことから，この血管弾系の応答については全身麻酔中においても観察さ性の応答は全身麻酔により VAS や fMRI による れる．これまでの研究により，血管弾性は侵害刺「痛み感覚」の確認ができない状況であっても侵激により大きく変化するものの，血管弾性の値に害刺激の評価方法として一定の信頼があると考えは加齢や心血管病変などによる個人差の影響が含られた．(図 8)

まれているため絶対値での評価は困難である．血血管病変も評価可能

管収縮よりも近位の反応である交感神経活動自体

高齢者や循環器疾患のある患者においては血管

さくすることが可能かもしれない．現在，交感神が 硬く なることが知られているが，血管弾性を経活動そのものの評価に取り組んでいるところで測定したところ剛性値の増加と粘性の低下が認めある．(図 10)を評価することで，血管弾性の個人差の影響を小麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

まとめ
血管弾性は，侵害刺激に対する痛み感覚，脳機能と同様に定量的な応答を示すことから，全身麻酔など中枢神経が抑制された状況での侵害刺激の評価に有用と考えられる．鎮痛薬の影響についても定量的な評価が行える可能性があるが，血管弾性は加齢や心血管病変の影響を受けるため，絶対値による評価には注意が必要である．心臓・血管などの効果器は加齢や疾病などの個人差を含むことから，より上流の反応である交感神経活動の評価に取り組んでいる．

引用文献
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Novel Method for Evaluating Vascular Endothelial Function through Medical and Engineering
Collaboration J Jpn Coll Angiol 2019; 59: 23?8.

ABSTRACT

Nociceptive Stimuli andPeripheral Arterial Stiﬀness
Saeki Noboru1 , Nakamura Ryuji1 ,Kamiya Satoshi1 , Yoshizumi Masao2 ,Okada Yoshiyuki3 , Tsuji Toshio4 ,Kawamoto Masashi5 , Tsutsumi Yasuo1
Nociceptive stimuli provoke peripheral vascular constriction. In 2000, the authors developed a beat-to-beat peripheral arterial viscoelastic monitoring system, which indicates real-time
vascular wall mechanical properties (stiﬀness,
viscosity, inertia) from arterial pressure waveforms and plethysmograph. Here, we present
ﬁndings obtained over twenty years in studies
of peripheral vascular viscoelastic properties related to nociceptive stimuli.
Subjects included volunteers and patients.
Nociceptive stimuli from mechanical/electricalstimulation or laryngoscopy/intubation/surgery
were examined. ECG, arterial pressure, andplethysmograph results were obtained and used
to analyze vascular stiﬀness/viscosity. EEG andlaser doppler ﬂowmetry were monitored as required. Pain recognition was assessed using a visual analog scale (VAS), while pain-related brain

–84–

activity assessment was done with fMRI imaging. The intervention included remifentanil atvarious concentrations and a thoracic sympathectomy procedure.
Viscoelasticity of the peripheral artery was
shown to be correlated with nociceptive stimuli,
VAS, and brain activity in fMRI. Vascular stiﬀness increased with an increase in nociceptive
stimuli intensity, while it decreased with greater
concentrations of remifentanil or thoracic sympathectomy. In addition, aging and cardiovascular disease were associated with increased stiﬀness of the peripheral artery, and its decreased
viscosity.
Based on our ﬁndings, nociceptive stimuli provoke change in vascular viscoelasticity accompanied by pain recognition in the brain. It is considered that vascular viscoelasticity may be use-

侵害刺激と血管：血管弾性研究で分かったこと

ful for monitoring of nociception during generalanesthesia. As cardiovascular disease also affects vascular viscoelasticity, change in vascularelasticity rather than an absolute value should
be used for assessing nociceptive stimuli. Additional investigations with direct monitoring ofsympathetic activity are anticipated to provide
further elucidation of these issues.
1. Department of Anesthesiology and CriticalCare, Hiroshima University
2. Department of Cardiovascular Physiology andMedicine, Hiroshima University
3. Department of Special Care Dentistry,
Hiroshima University
4. Graduate School of Advanced Science andEngineering, Hiroshima University
5. Medical Corporation JR Hiroshima Hospital麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–85–

LINE グループ機能による麻酔科連絡網で
夜間・休日の緊急症例を相談する功罪
松本 渉 ，讃岐美智義，白石成二，栗田茂顕，植木雅也，
保田公子，桑原佳恵，島本葉子，片桐知明
はじめに
これまでに経験のない手術麻酔を，夜間・休日に行わなければならない状況はしばしば起こりうる．若手医師で経験不足である場合や施設特有の方法を熟知していないなどの理由で，当直待機で不安を感じることがある．平日の日中であれば，経験豊富な上司や同僚に直接確認するのが最も簡便である．余裕があればインターネットから症例についての情報を得ることもできるが，熟読する
時間的猶予がないことや論文内容と目の前の症例が同じであるという判断が難しいことなどからも不安は増大する．夜間・休日には，電話を利用するのが一般的であるが，上司への連絡は心理的ハードルが高いことも問題となる．そこで今回，麻酔科内にあらかじめ設定された LINE グループで，麻酔担当医の判断で夜間・休日の緊急手術症例について相談を行った．その顛末と功罪について考察を行なった．

相談内容

図 1 スマートフォンの相談内容のスクリーンショット
緊急症例について，病歴，使用薬剤やモニターなどの確認を行っている．

症例は 70 歳代男性．骨転移のある腎臓癌患者
で，週 3 日慢性透析中．下肢の神経所見があった

担当麻酔科医は，透析患者の手術麻酔経験はあっため整形外科に手術依頼があった．1000ml 以上たが，長時間・大量出血が予想される症例の経験の出血と止血困難が予想されたため，翌朝から病はなかった．相談をする決定打となったのは，前変周囲の脊椎動脈の塞栓術後，緊急手術の予定と日の当直者からの申し送りで，「カリウム吸着フィなった．次に，麻酔方法についての確認を行った． ルター」の存在を初めて知ったことである．この使用する薬剤やモニターついて，問題がないか確 ことがきっかけで「他にも気を付けるべき点があ認を行った (図 1) ．

るかもしれない」「今から調べたものをそのまま患者で初めて試すのか」しかし，「細心の注意をグループ LINE へのメッセージ
投稿の経緯と得られた情報
呉医療センター・中国がんセンター 麻酔科

払っても漏れる情報が絶対にある」，「経験ある年長者に相談したいが，休日である」，など様々な

LINE グループ機能による麻酔科連絡網で夜間・休日の緊急症例を相談する功罪–86–

図 2 LINE でのやりとりと得られた情報
問いかけに対し，指導医 2 は基本的な出血への対応と，透析患者への麻酔管理についての指示に加え，カリウム吸着フィルター使用についての注意点を挙げた．それを見た指導医 1 は，フィルター使用の注意点についての補足を行っている．それらの指導に返信を行うと，指導医 2 はその後さらに，IVR 後の穿刺部位への注意を促している．

ことが頭をよぎった．そこで，一旦グループ LINE

プライバシー保護のため，メッセージを第三者で確認後，返信をくれた指導医へ必要に応じて連に盗み見されないための「エンドツーエンド (E2E)

絡を行う作戦とした．LINE では 30 分ほどで 3 往の暗号化」がある 1) ．E2E とは，暗号化を使用す

復ほどのやり取りを行なったが (図 2)，普段の会る利用者のみが鍵を持つことで，サービスの管理話に近い感覚でやり取りできた．

者，プロバイダやその他第三者が勝手にデータをLINE 利用の功罪

復元することを防ぐ技術 2) で，ZOOM には，この機能が実装されている 3) ．LINE でも限定的でLINE の利点として，日常的に使用しているア はあるが，E2E が Letter Sealing(レターシーリン
プリであり，その使用法を熟知している点があげ グ) というメッセージ暗号機能が導入されている．
られる．次に，複数人に同時配信ができるため情 E2E 暗号化の対象は，テキストメッセージ，位置
報が集めやすく，特定の相手に返信を要求しない 情報，1:1 無料通話のみであり，デフォルトではため，送信に心理的負担が少ない点がある．即時ON になっているが，グループ内の 1 人が OFF で性が高く，短時間でディスカッションができ，記あると全員の暗号化が OFF になってしまう 1) ．

録が残るため言った言わないの水かけ論とならな

また，通信プロトコルの内部構造は非公開であ

い利点がある．しかし，LINE を含めた SNS 全般

り，通信上のルートも明らかでないため，通信をの欠点として，暗号化がなされていないメッセー

中継・管理するサーバー上にやりとりが記録されジの問題と通信内容に含まれた個人情報漏洩が挙ているケースがあることも指摘されている 4) ．

げられる．

LINE の暗号化の不完全さと中継・管理サーバーの問題

誤送信の危険性とメッセージ
拡散問題の対策

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

図3

–87–

Android での LINE ショートカットアイコンの作成方法

Android 版：まずメッセージの右上の設定ボタンを選択．次の画面で，下の「その他」を選択．
下の方の「トークショートカットを作成」を選択する，スマートフォンのホーム画面にショート
カットアイコンが作成される．グループアイコンがそのままショートカットアイコンになっており，名前もグループ名が表示されるため，誤送信対策の一つとなる．
iPhone 版：「ショートカット」というアプリを使用することで同様にショートカットアイコンの作成が可能．

SNS の利用では，無関係の人に個人情報込みのが生じた際に，なるべく安全な状態に移行するよ

メッセージを誤送信する可能性がある．送信されうな仕組みにしておくこと 6) である．LINE 利用た相手がスクリーンショットをさらに SNS 投稿時におけるフェイルセーフは，患者氏名，生年月するなどの拡散行為をおこなうなど，常に個人情

日，住所などの個人を特定しうる情報は記載しな

報漏洩の危険性がある．そのため，あらかじめ誤

いこと，写真データは送信しないことなどが挙げ

送信の可能性を想定して個人が特定されないようられる．フールプルーフに基づいた対策として，なメッセージを作成し，誤送信が起きにくいシスグループ LINE のショートカットアイコン作成

テム上の工夫が常に必要である．

(図 3) では，アイコンを直接クリックすることで特定グループにダイレクトにメッセージを送信することができる．実際，今回はこのアイコン作成

システム上の工夫で基本となるのがフールプ
ルーフ/フェイルセーフである．フールプルーフとは，機器の設計などについての考え方の一つで，を行うことで誤送信の回避が行えたと考えている．

利用者が操作や取り扱い方を誤っても危険が生じ

この LINE を利用した症例相談では，個人情報ない，あるいは，そもそも誤った操作で危険な使の漏洩は起こっていないが，本演題の発表 (2021 年

い方ができないような構造や仕掛けを設計段階で2 月 26 日) の後，当院の職員のソーシャルメディ
組み込むことである ．これに対しフェイルセー アに関するガイドラインの改正が行われた (同年
フは，部品やの故障や破損，操作ミス，誤作動など 5 月 27 日)．同年 3 月「SNS サービス LINE」
5)

LINE グループ機能による麻酔科連絡網で夜間・休日の緊急症例を相談する功罪–88–のユーザ個人情報が海外委託先からアクセス可能%89%E6%9A%97%E5%8F%B7%E5%8C%96E2EEであったことが明らかとなったニュースを受けた
4. ソニーネットワークコミュニケーションズ株式会社
ことによるものである．当院の旧ガイドラインでセキュリティ通信 メッセージアプリのセキュ
リティ，考えたことありますか? 2020.08.07
は，症例相談など業務内容の伝達についての記載
https://securitynews.so-net.ne.jp/topics
が曖昧であったが，新ガイドラインでは「業務内容/sec 20074.html
に関する発信は禁止」と明確に記載された．以降 5. IT 用語辞典 e-Wards フールプルーフ【foolproof】
https://e-words.jp/w/%E3%83%95%E3%83
は，LINE を用いた緊急症例の相談は行われてお%BC%E3%83%AB%E3%83%97%E3%83%AB
らず，専ら業務内容以外の連絡手段となっている．
%E3%83%BC%E3%83%95.html
6. IT 用語辞典 e-Wards フェイルセーフ【fail safe】
https://e-words.jp/w/%E3%83%95%E3%82%A7
結 語%E3%82%A4%E3%83%AB%E3%82%BB%E3%83%BC%E3%83%95.html

麻酔科内 LINE グループで，症例相談を行った．

個人情報漏洩につながる，誤送信の問題，暗号化問題は常に念頭に置くべきであり，それに加え，
誤送信を行わない工夫だけでなく，伝達内容は取捨選択し，社会的に問題のない言葉で送信する必要があると考えた．

引用文献

ABSTRACTThe merits and demerits of discussing
emergency cases at night and on holidays withthe anesthesiology contact network using theLINE group function
Ayumu Matsumoto, Michiyoshi Sanuki,
Seiji Shiraishi, Shigeaki Kurita, Masaya Ueki,
Masako Yasuda, Yoshie Kuwahara,
Yoko Shimamoto, Tomoaki Katagiri

1. LINE におけるトークメッセージ保護機能追加のお知らせ 2015.10.13
https://linecorp.com/ja/security/article/43
This paper discusses the merits and demer2. IT 用語辞典 e-Wards エンドツーエンド【end to its of discussing emergency cases at night andend】E2E
on holidays in a group on LINE. The content ofhttps://e-words.jp/w/%E3%82%A8%E3%83%B3 hospital communications may include personal%E3%83%89%E3%83%84%E3%83%BC%E3%82 information, which must be handled with the%A8%E3%83%B3%E3%83%89.html
utmost care. The advantages and disadvantages
3. ZOOM ヘ ル プ セ ン タ ー ミ ー テ ィ ン グ
of SNS should be understood before using LINE.
で の エ ン ド ツ ー エ ン ド 暗 号 化 (E2EE)
https://support.zoom.us/hc/ja/articles
Keywords: LINE, SNS, Case consultation,/360048660871-%E3%83%9F%E3%83%BC%E3 personal information.
%83%86%E3%82%A3%E3%83%B3%E3%82
Department of Anesthesia, National Hospital%B0%E3%81%A7%E3%81%AE%E3%82%A8
Organization Kure Medical Center 3-1 Aoyama%E3%83%B3%E3%83%89%E3%83%84%E3%83%BC%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%83
cho, Kure City, Hiroshima, 737-0023, Japan麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–89–

オンライン会議システム Zoom を併用したハイブリッドセミナーのこれまでの取り組みと今後の展望
中西 理
背 景

での聴講環境に加え，インターネット通信環境やオンラインでの参加者の満足度を損なうことない
2020 年，新型コロナウイルス感染症の拡大に伴配慮が必要となる．本稿では，筆者らがこれまで
いこれまで当たり前のように行ってきた対面式講行ってきたハイブリッドセミナーの運営を振り返義や臨床実習等の教育活動だけでなく，学会や研り，必要となる機材やハイブリッド配信で発生す究会等の学術活動までもが開催困難となった．そる問題点を明確化する．
の結果，教育現場を筆頭に ICT の導入が急速に進
み，オンライン会議ツールを用いた遠隔講義や在事 例

宅勤務等が急速に普及してきた 1−3) ．筆者らは，2018 年より大分県麻酔科学アカデミーと題し研

大分県麻酔科学アカデミーでは，緊急事態宣言

修医や若手医師向けの教育セミナーを隔月で開催が解除された後の 2020 年 10 月の回より，オフラ

してきた．2020 年 4 月以降は対面での開催が困

イン・オンライン併用のハイブリッド配信を行っ難となり，オンライン会議システム Zoom を用いている．オフライン開催分は，Power Point によたオンライン形式での開催となった．大分県でのるスライドショーをプロジェクターでスクリーン

緊急事態宣言解除後は，感染症対策に留意しながに投影するという従来通りの形式で行う．オンラ

ら，現地でのオフライン開催と Zoom によるオンインを併用するためには，スライドショーを直接ライン配信を同時に行うハイブリッド形式で開催

配信するために機材が必要となる．ハイブリッドしている．ハイブリッドセミナーは，オフライン

セミナーの配線図を図 1 に示す．

図 1. ハイブリッドセミナーの機材配線図
中津市立中津市民病院 麻酔科

–90–

オンライン会議システム Zoom を併用したハイブリッドセミナーのこれまでの取り組みと今後の展望

表 1. オフラインセミナーとオンラインセミナーの違い

表 2. Zoom 推奨の必要ネットワーク帯域 5)

図 2. ハイブリッドセミナーの配信画面のイメージ

配信画面の調整は，ビデオスイッチャー V-8HDを用いておこなった．配信画面の概要を図 2 にために，配信画面の工夫が必要となる．

示す．演者がオフライン登壇の場合は，進行に合

配信機材については，スクリーンをカメラで撮わせてスライド画面と演者カメラを合成して配信影したものを配信する形式からキャプチャーボー

し，オフライン会場にはスライドショーのみを投ドを経由して演者スライドショーを直接配信する

影する形をとった．演者がオンライン登壇の場合形式に変え，講演スライドの見え方は大きく改善

は，Zoom 画面をオフライン会場のスクリーンにした．Roland 社の V-8HD は 8 つの HDMI 入力

投影する形をとった．

端子と 3 つの HDMI 出力端子を持つビデオスイッ

考 察

チャーである．ハードウェア本体にマルチビュー
モニターを備えており，入力されている映像をリ

新型コロナウイルス感染拡大に伴い，多くの対アルタイムでモニタリングでき，カメラの電源が面式の講義や研究会がオフラインへの切り替えを入っていないなどの映像トラブルにも事前に対応余儀なくされた．テレビ会議システム Zoom はすることが可能である．複数の HDMI 出力端子

その中でも急速に利用者が増え，一時はセキュリを備えているため，図 2 に示すような画面を同時ティの問題が懸念されたがソフトアップデートに出力することが可能となっている．その他 PinP

よる改善されている

4)．オンラインセミナーとオ画面の調整や拡大表示など多くの画面構成を V-

フラインセミナーのそれぞれの特徴を表 1 に示す． 8HD 本体のみで行えることが利点である．さらオンラインでは，感染対策だけでなく移動時間や に，最大 24 通りの画面構成メモリー機能を備え経費も削減できるメリットがある．その反面，演ており，セミナーの進行に応じた画面構成をあら

者は聴衆の反応が把握しにくいため一方向の講演

かじめ登録しておくことにより格段に効率化を図になりやすく，参加者の緊張感や集中力もなくなることができる．

りやすいといったデメリットもある．ハイブリッ

また，セミナー内容の配信はインターネット通

ドセミナーでは，双方のメリット・デメリットに信速度にも大きく依存する．Zoom が推奨してい合わせて参加者が自由に選択できるが，演者がオる通信速度を表 2 に示す 5) ．Zoom 参加者は，高フライン参加者だけ意識した会になりがちで，オ

画質の 1080p HD ビデオ配信も 1.2Mbps の通信

ンライン参加者の満足度が低くなる傾向がある． 速度があれば視聴可能である．配信側は，同じく
オフラインとオンライン双方の聴衆を引き付ける

1080p HD ビデオで 3.0Mbps の速度を要するが，

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–91–

コロナ禍でさらに通信インフラは整備が進み，今ながることもあるため，参加者への事前アナウンとなっては多くの施設に備え付けの無線通信環境

スが必要である．コロナ禍で急速にオンラインセ

だけでなく，個々で所持している携帯端末のテザ

ミナーが一般化してきたが，まだまだツールの扱

リング通信でもこの速度を達成することは可能で

いに抵抗のある人も多く，セミナーを主催する側

あり，まさにどこにいても配信ができる時代になで開催案内やマニュアル化も今後必要になってく

りつつある．5G 通信回線の整備が進むことで，さると考える．

らに通信環境は整ってくると期待している．
一方で，課題も残されている．一つは，安定した

結 語

動画配信である．Power Point のスライドショーに，動画を埋め込んでプレゼンテーションをする

これまで筆者らで行ったハイブリッドセミナー

場合にはより高速な通信環境を必要とする．作成を振り返った．規模の大きな学術集会と違い，小されている動画の画質やフレームレートなどによ

中規模で行うセミナーや研究会ではよりコンパク

り要求される通信条件は異なる．実際，動画を流トで個人でも運用できる可能性が示唆された．容した場合はオンライン演者のインターネット通信

易に全国に向けて情報発信ができるため，それぞ

速度によっては映像の不明瞭化にはじまり，音声

れの組織の持つ医療技術の発信や技術交流が活発

遅延やアプリのクラッシュによる講演の中断を過になる可能性を秘めている．

去に何度か経験した．動画配信を予定する場合は，事前に配信テストが必須になる．また，オンライ
ンセミナーでは音声トラブルが多いことも経験する．マイクデバイスの ON/OFF 問題や，切り替えミスなどといった初歩的なものから，マイクの指向性や性能によるものなど様々なトラブルを経
験する．配信時は音声のモニタリングは必須である．さらに，映像や音声の配信にはインターネッ
ト通信速度だけでなく接続機材や PC スペックなども関係してくることがわかった．さらに Zoom
は頻回にソフトウェアのアップデートがなされており，アクセスするユーザーが最新バージョンに
アップデートできていないことで回線の遅延につ

参考文献
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超級の学会イベントのオンライン開催の知識共有.
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2. 磯部ら：Zoom による教育事例検討会：オンライン
Faculty Development. 医学教育. 51(3), pp.338340 2020.
3. 筒井：リアルとオンラインの双方向通信を可能にする Zoom 中継の変遷と発展. 2019 PC Conference.
pp.27-28 2019.
4. 田原：「Zoom オンライン革命！」, 秀和システム,
2017.
5. Zoom ヘルプセンター：2021/03/22, https://support.
zoom.us/hc/ja/articles/201362023-WindowsmacOS-および Linux のシステム要件

第 38 回日本麻酔・集中治療テクノロジー学会 Web 配信運営記録–92–

第 38 回日本麻酔・集中治療テクノロジー学会 Web 配信運営記録
中西 理
はじめに
今回，讃岐美智義大会長より当学会がハイブリッ
ド形式で行うことを聞き，学会の運営に携わることとなった．大会運営の備忘録代わりになればと思い，配信技術の運営記録を記す．

きっかけ
新型コロナウイルス感染拡大に伴い，緊急事態宣言の発令もあり以前のような対面式の研究会の開催も難しくなっていた．私は，大分県麻酔科学アカデミーという研修医向けの勉強会を隔月で開催していたが，それも例外でなくオンライン形式に切り替えざるをえなかった．緊急事態宣言中はZoom による完全オンライン形式で開催したが，我々の取り組みに以前より注目してくださっていた全国の麻酔科の諸先輩方やエンジニアの方々などにも参加していただき，オンライン開催のメリットを感じた．一方で，医局勧誘の側面は完全に途絶え，オフライン開催のメリットも感じた．

図 1. ハイブリッドセミナーの概略図

でなく配信ソフトのトラブルにも対応しなければならない．また，オンライン参加者にいかに会場の臨場感を味わってもらうかが重要 1,2) であり，
そのために演者のスライドショーだけでなく身振りを伝えるためのカメラ，時に会場のカメラも映し出し，それらをリアルタイムで切り替えるライ
ブスイッチングが鍵となる．

ビデオスイッチャーの選択
今回のライブスイッチングには，Roland 社の緊急事態宣言が解除され，感染対策を講じながら

V-8HD を用いた．V-8HD は，8 つの HDMI 入力
集まれる人は集まり，配信の希望者もいたためオと，3 つの HDMI 出力をもつビデオスイッチャー
フラインとオンラインを併用するハイブリッド
で，本体に備え付けの 4.3 型のマルチビューモニ
セミナーを行うこととなった．その経験が今回のターでそれぞれの入出力映像をモニタリングする大会運営に生かすことができたことは大変光栄でことが可能である．ライブ配信では，ケーブルのある．
不具合やカメラ本体の電源が切れているなどのトラブルが起こりうるため，映像のモニタリングを
ハイブリッドセミナー運営の留意点
すべて同時に行える機能は実にありがたい．図 2
私の考えるハイブリッドセミナーの概略を図 1に示す，豊富な画面合成機能も本体のみで構成可能に示す．ハイブリッドセミナーとは，演者と参加である．映像の中に小さく映像を重ねる Picture者の双方がオフラインもしくはオンラインでの参

in Picture(以下，PinP) や，クロマキー合成によるテロップの表示など最大 5 レイヤーの映像合成
マンドで配信するものと異なり，現地での講演を に対応しており，特に PinP は最大で 2 系統挿入加を想定している．後日，録画した映像をオンデライブで配信するため映像や音声のトラブルだけ
中津市立中津市民病院 麻酔科

でき，それぞれの映像のズームイン・ズームアウ

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–93–

図 2. V-8HD 備え付けの画面合成機能の例

トだけでなく挿入画面の拡大・縮小，挿入位置を自由にリアルタイムで調整できる．今回は，ハイ

図 3. 第 38 回日本麻酔・集中治療
テクノロジー学会配線図

ブリッド開催に伴い 2 画面分割合成 (Split view)

からの音声が再度 Zoom に配信されることで必然を特に多用した．座長と演者の画像だけでなく， 的にループが生じ，ハウリングの原因となる．ハ
会場からの質問時には会場カメラ画像と演者画像

ウリングの対策には，グラフィックイコライザーを合成した．Zoom からオンラインでの質問者のを用いて特定の周波数をカットしたり，FBS 機

場合は Zoom 画面と会場のカメラ画像を合成し

器 (Feed Back Suppressor) を用いたりすることて，オンラインでありながら会場との一体感を演

で突発的に発生するハウリングも含めて対処でき出できるように配慮した．当日，とっさに画面をるが，それぞれ専用の機材が必要となる．加えて，切り替えたりその場で画面合成入れ替えたりでき

V-8HD にはマイクの入力端子が XLR 端子 1 基たのはハードウェア単体でこれらオペレーション しか備わっておらず，複数の音声入力のためにはを完結できる V-8HD だからこそできたことであ オーディオミキサーが必要となるが，さらに配信
り，機材には本当に助けられた．後述するが，ハ のオペレーションが煩雑になることが予想された．
ウリングの問題でオフライン画像と Zoom オンラ

今回，ハウリング問題を解消するためにすべてインの画像の合成は長年悩まされてきたが，今回のマイク音声や Zoom からの配信音声を会場の音無事に合成できた時は年甲斐もなく配信席でガッ

響スタッフにすべてお任せした．万国津梁館のサツポーズをしてしまった．

ミットホールの音響設備は非常に充実しており，

ハウリング問題の回避法
画像問題と並んで，オンライン配信で頻発しているのがハウリング問題である．ハウリングは，
マイクとスピーカーが同じ空間にあるときに，ス
ピーカーから出た音を再びマイクで拾ってしまい
音声がループ状態になることで発生する 3) ．Zoom
では，同じ部屋に複数の端末でアクセスし，それぞれのマイクをミュートにしていない場合に発生

専門スタッフにすべて任せることで安心して配信に集中することができた．私個人で行う配信でもたびたびハウリング問題は発生し，マイクに関しても機材は数千円のものから数万円のものまでピンからキリまであり，まさに 沼 である．配信
画面と併せて，音声問題はまさにオンラインセミ
ナーの鬼門である．

実際の配信するケースが多い．配信のモニタリング用にサブ

本学会の配線図を図 3 に示す．V-8HD の入力

端末でアクセスする際には，サブ端末のマイクをには，現地演者を映すカメラを含む計 3 台の会場

ミュートにする必要がある．例えば図 2c のように

カメラ，司会者用カメラ，現地演者用 PC，Zoom

オフラインとオンラインの 2 画面合成時は，Zoom

画面を映し出すための PC，ビデオ再生用 PC の

–94–

第 38 回日本麻酔・集中治療テクノロジー学会 Web 配信運営記録

図 4. ビデオスイッチャーのメモリー一覧

合計 7 入力とし，それぞれ HDMI ケーブルを用い

対しては通常の Zoom セミナーとして配信されて接続した．音声は，すべての会場マイク，Zoom

る．配信内容を現地参加者も視聴できるように，からの音声，ビデオ再生用 PC の音声らは会場音

配信画面を会場スクリーンに映し出す必要があ

響スタッフ管理とし，ミキシングされたものを配る．Memory 3 と 4 でそれぞれ対応した．現地演

信に用いた．V-8HD には，V-8 Remote という者の場合は，スライドショーに演者の姿を映すか

iOS 用アプリを用いてタブレット端末でスイッチ 否かで Memory1 と 2 を切り替えた．質疑応答にング操作や音声モニタリングが行えるためそれも 関しては，Zoom 同士の場合はそれぞれにスポッ用いた．7 インチサブディスプレイとして Black

トライトを当てた 2 画面構成を Zoom ソフトウェ

magic design 社の Blackmagic Video Assist 12G

ア上で作成し，現地同士もしくは現地-Zoom の場を用いた．演者席および座長席にも配信画面を出合は V-8HD の Split 機能を用いて 2 画面構成と力して，配信内容を確認できるようにした．さらした (図 4 の Memory 6)．会場の様子も配信できに，後日配信用に配信内容はすべて SSD に記録

るように，会場カメラの画面も用意した (図 4 のした．

Memory 5，7)．

V-8HD には，あらかじめ画面構成をメモリーしておき，ボタン一つで即座に切り替える機能がトラブル事例

搭載されている．最大 24 メモリーまで可能であ

今回は，前述の方法をとることでハウリングト

るが，今回は図 4 に示すような 8 メモリーを作

ラブルはほとんど発生しなかった．しかしながら，成した．まずは，演者が現地であるかオンライン

他の配信機材のトラブルがいくつか発生した．

であるかによって大きく分かれる．オンライン演

1 つは，HDMI ケーブルの不具合である．今回者もしくはビデオ演者の場合は，Zoom 参加者に の配信には，V-8HD の入出力端子が HDMI 規格

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021であるため，映像の入出力には HDMI ケーブルを用いた．HDMI ケーブル

4)

–95–

で対応しているものまである．また，使用するスは，映像と音声をまとイッチャーやパソコンなどハードウェア同士の相めて 1 本のケーブルで送ることができ，配線がシン性もあり，突然作動しなくなることもあるため注

プルでテレビやパソコン，ゲーム機など様々な機意が必要である．これも 2 日目の早朝に発覚し，器で使われている．これまでに何度か規格のバー

急遽自前で持参していたキャプチャーボードを使ジョンアップを繰り返し，その度に解像度や機能， 用して配信を行うことができた．これらの経験か
伝送速度が改善してきた．一方で，HDMI ケーブ

ら，バックアップ機材をあらかじめ用意しておく

ルは長さが長くなるほど信号の減衰によるエラー

ことが望ましい．

が生じやすくなり，5m を超えるとノイズが起きた

その他運営上，Zoom にアクセスできない問題

り映像が映りにくくなったりすることがあるとさや，画面共有がうまくできない，音声が出ないなどれている．長い HDMI ケーブルを使用する際は， のトラブルにもオンラインのチャット機能を利用
イコライザ機能内蔵ケーブルや，ケーブルの間にするなどして対応した．オンライン会議のツール

ブースターを挟むなどの対策が必要である．そのとして Zoom は広く使われているとはいえ，日々他の方法としては，光ファイバー規格のケーブル

アプリのバージョンがアップデートされており，を使うことである．光 HDMI ケーブルは従来の

常に最新の状態に保ち動作の確認を行う必要があものと比べて長距離でも信号の減衰が少なく，製る．オンライン演者の場合は， 1 事前にリハーサ

品によっては 100m まで安定して伝送することがルの機会を設ける， 2 当日も早めに Zoom にア

可能なものもある．欠点として，取り扱いには注

クセスし「事前セッション」(Zoom ウェビナーの意が必要で，大きな衝撃や側圧，急激な曲げやね場合) を活用する， 3 運営用の Zoom を別途立ち

じれ等により断線してしまうことがある．今回， 上げておくなどの準備が必要である．Zoom ミー

2 日目の早朝のセッションで映像が送られていな ティングであれば，「ブレイクアウトルーム」機
いことが発覚し，調べた結果ケーブルの破損が疑 能を用いて，別途リハーサルルームを立ち上げる
われた．急遽，代替のケーブルを用意して配信は ことも有効である．より多くの人が問題なく使え
滞りなく行えた．映像信号の伝送には，放送・映 るようになるためには，使用上のマニュアル作り
像業界では SDI (Serial Digital Interface) の方が が必要なのかもしれない．
主流かもしれない．SDI ケーブルでは，伝送距離は数十〜数百 m まで安定して使用できる 5) ．実

おわりに際，SDI 入力端子を持つビデオスイッチャーも存在するが，もはや専門職の領域であり，今回のよ

私は今回，ハイブリッド開催の際に主に映像のうに自前で配信を行う場合には汎用的なケーブル

スイッチングを担当した．担当範囲内で気が付いやビデオスイッチャーを使うことが無難である． た点やトラブルシューティング事例を提示した．
新型コロナウイルス感染拡大に伴い，多くの社会次に経験したトラブルは，キャプチャーボード

活動に制限がかかる中，ワクチン接種の推進や医の不調である．キャプチャーボードは，映像や音療体制が少しずつひっ迫した状況を脱し，以前の声入力をパソコンに表示させるための周辺機器

ような生活に戻りつつある．しかしながら，こので，V-8HD の場合はキャプチャーボードを介し1 年間を通して，オンラインにはオンラインの良てパソコンに映像を入力する必要がある．キャプ さがあり，工夫次第ではオンライン化もできる．
チャーボードの性能は千差万別で，画質はフル HD

反面，オフラインにしかない価値も多くの人が見のものから 4K 画質まで対応するものや，フレー

だせてきたことと思う．国民の一定割合がコロナ

ムレートも 60fps から高機能のものだと 240fps まワクチンの接種を終え，SARS-CoV-2 が 2 類感染

–96–

第 38 回日本麻酔・集中治療テクノロジー学会 Web 配信運営記録症から引き下げられることがあったとしても，すべてが以前のような生活に戻ることはないかもしれない．今回の新型コロナウイルス感染拡大で感じた，オンラインで代替可能なものとそうでないものを踏まえ，個々が参加形式を選択できる「ハイブリッド形式」は今後も続いていくと思う．本学会の会員の多くは，麻酔科学・集中治療学を本業としながらもテクノロジーに興味関心の高い面々がそろっている．だからこそ，日本麻酔・集中治
療テクノロジー学会がその英知を結集させ，今後のハイブリッドの時代を先導していくのではないかと思っている．

参考文献
1. 磯部ら, Zoom による教育事例検討会：オンライン
Faculty Development. 医学教育. 51(3), pp.338340 2020.
2. 筒井, リアルとオンラインの双方向通信を可能にする Zoom 中継の変遷と発展. 2019 PC Conference.
pp.27-28 (2019)
3. 大賀寿郎, ハウリング：なぜ発生するか-どう予測
し，止めるか. 日本音響学会誌. 56(2), pp.115-20(2000)
4. 甲 展明, 知っておきたいキーワード「HDMI」. 映
像メディア学会誌. 64(3), pp.312-4 (2010)
5. HDMI ケーブルを延長して離れた場所に出力する
方法 (機材編). 株式会社ビデオエイペックス スタッ
フブログ, 2020 年 12 月 10 日: 閲覧日 2021 年 2 月
13 日. https://apex106.info/hdmi-sdi-inout/麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–97–

ZOOM を用いた WEB セミナーにおけるハードウェアの役割〜ソフトウェアより安心ハードウェア〜
山田 知嗣
はじめに
新型コロナウィルスの影響で，日常に大きな変化が起きている．3 密を避け，さまざまな学会がウェ
ブやハイブリッドでの開催になっている．Web 開
催におけるメリットとしては遠隔地からの参加が容易となり，会場への移動時間がいらなくなる．
また，聞き逃しや見逃した場合でも，アーカイブの配信などがあり，今までの現地開催の学会と比較しても様々なメリットがあると考えられる．
このような時代の変化の中，オンラインの活用をする上でいくつかの変化が出て来ている．例えば，オンライン形式で行うために発表形式が今までと異なり，スライドの作成などにおいても，オンラインを意識したものが必要となって来ている．また，学会や研究会においてはオンラインであったり，ハイブリッドでの開催が行われるようになっており，それぞれの研究会において，適切な表現方法が異なるように感じられる．また，それぞれのコンテンツを作成するにあたり，動画制
作やライブ配信の技術必要とされる時代になってきた．

ソフトウェアかハードウェアか

図 1. ソフトウェア中心の構成

その際に有用な機器としてビデオスイッチャーがある．一方オンデマンド配信において同様のことを行うためには，動画を作成・編集するソフトや，編集力が必要となってくる．ここでオンラインでの発表を行うためにはソフトウェア中心の構成をするか，ハードウェアを積極的に使用するかの選択が出てくる．
ソフトウェアについて
ソフトウェア中心の構成を行う場合にはフリー
ソフトのみでの構成ができ，また画面構成等の面
では構成方法が無限に行える特徴がある．しかし，画面構成を複雑化すればするほど PC への負荷が今回はオンラインでの発表を考えてみる．オン

高くなり，よりハイスペックな PC が必要とされラインの発表においては今回使用している web 会る．最悪の場合には負荷がかかりすぎ，PC が途

議ツール＝ ZOOM が使用されていることが多い． 中でダウンする可能性もある．ここからは，筆者
また内容はライブ配信であったり，発表動画のオが今まで行ってきたオンライン配信の際の構成をンデマンド配信の形式の 2 通りの場合が考えられもとに話を進めて行く．例えば，PC で超音波のる．ライブ配信において必要な機材としては，最ライブスキャンを行うことを前提とした図を図 1

低限 PC があれば可能であるが，より魅力的な発に示す．ライブスキャンを行う際に必要な画像と表行う際や，超音波のライブスキャンなどを行う

しては少なくとも超音波診断装置の画像，手元のためには PC 以外にも様々な機器が必要となる． プローブ操作のカメラ画像が必要となる．さらに
鹿児島大学 麻酔科

ZOOM を用いた WEB セミナーにおけるハードウェアの役割–98–

図 2. ATEM mini シリーズ

図 4. 実際の配信画像

図 3. 九州超音波アカデミーのウェビナー
図 5. スイッチャーの機能

は講義の内容は PC からの画面共有で行うことが可能となる．ソフトウェア中心に構成を行った場
合には一見簡単に見えるが，PC にはかなりのスペックが必要とされる．PC によっては画像がコマ送りになったり，フリーズしたりなど，うまくいかない場合があるのでハイスペックマシンを用意していた方が安心である．
ハードウェアについてには，九州超音波アカデミーのウェビナーなどがある．その構成を図 3 に実際の配信画像を図 4に示す．こちらは超音波診断装置の映像，手元カメラの映像，講義のパワーポイント映像をスイッ
チャーに取り込みその中で画面構成を行い配信している．
スイッチャーにできることには様々なことがあハードウェア (ビデオスイッチャー) を中心とり，ATEM mini で行えることをいくつか図 5 にした構成を行う場合には先程のデメリットである列挙する．この機能の中で超音波アカデミーに使PC への負荷が少なくなり，安定した配信を行う 用したのは画面切り替え，PinP 画面の構成であことが可能である．ただしスイッチャーの購入が る．また今回の学会で使用した機能はクロマキー
必要となり，スイッチャーの操作の知識が必要と 合成を行い，テロップの合成も行なった．今回のされる．そして画面構成にスイッチャーの中での 発表については録画を行なっていなかったのでお限界があるため，その構成の中で配信画面を考え 示しはできないが，グリーンバックの前で発表をなければならない．

行い，自分の画像に発表スライドを被せるというスイッチャーの種類には様々なものがあるが， 手法を使わせていただいた．今回の発表に近い画筆者が使用しているのは図 2 の ATEM mini シ

面構成を行ったものが九州超音波アカデミー (ミリーズである．今まで筆者が超音波画像を配信しニレクチャー) であったので図 6 に示す．こちらてきた中でハードウェアを中心に構成したものの発表者は筆者ではなく，また，画面構成方法も

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–99–

まとめ
WEB 配信上でのハードウェアの役割をまとめると・複数画面の構築が簡単にできる．
・安定した配信が可能である
・web 会議システムに繋ぐだけで配信が可能となる
図 6. クロマキー合成画像

・PC への負荷も少なく安定した配信が可能である

同じではないが，発表者の映像とパワーポイント

今後はハードウェアを使用した web 配信技術をのスライドをクロマキー合成して ZOOM で配信用いて遠隔での指導や，現在なかなか行いにくくを行ったものである．オンラインの発表においてなっているハンズオンセミナーを簡単に行えるこはただスライドを写すだけでなく，講義形式などとが可能になると願っている．ただそこには遅延の場合には，今回の発表のように発表者が同時にという壁が存在る．今後はいかに映像の遅延を起

画面上に表示されている方が受講者の集中力に影

こさずに情報を伝送できるかが大きな課題となっ響し有効という話もある．

てくるだろう．

Zoom を用いた WEB セミナーのホストの役割とは–100–

Zoom を用いた WEB セミナーのホストの役割とは渕辺 誠
本稿の内容は 2021 年 2 月 25-26 日に開催された第 38 回日本麻酔・集中治療テクノロジー学会での一般演題 2 の Web を用いたセミナーや業務効率化の発表の中の Zoom を用いたセミナーに関するホストの役割を発表した自演題に基づくがその後にホストとして携わったセミナー学会に関しても一部言及するものとする．

はじめに複数回の配信チェック，予行演習を経て大盛況の中，満足いく手応えを得た．その際に重要視した2019 年の暮れに中国の武漢から世界中に広まっ点は，実際の開催と同じ曜日，時間帯で予行演習をた新型コロナウイルスパンデミックは，我々が 100行ったことである．それにより，同時間帯のネッ
年前のスペイン風邪を語るように，100 年後の世ト速度や環境音などが推定されるからである．各界でも語られるであろう衝撃的な出来事である．
施設，演者の画像の細かさ滑らかさと共に，音声
日常の生活様式が大きく変わり，色々な面で良くにおける背景雑音の有無や途切れたりしないかども悪くも変革がもたらされて，医療においても，うかを何度も確認し，場合によっては配信機器やIT を駆使した遠隔診療やリモート面会などが当
マイク，配信場所を変更して，改善を試みた．当たり前のいわゆる New Normal 新しい生活様式
日は演者自身や座長の画面を固定するスポットラ
が否応なく進んでいる．
イトという設定やマイク音声のミュート，各セッ
学会などを含む多人数が集まるイベントもほぼションの合間に流す企業動画の配信などを 3 人の全て中止や規模の縮小が決まり，筆者自身沖縄にホストで共同して行い，5 時間 30 分，延べ参加者
住み始めて 32 年経つが，沖縄本島から 1 年間，一266 名の Web セミナーを滞りなく終了できた．
度も外に出なかったのは初めてである．そのよう[2] 第 40 回日本臨床麻酔学会ライブハンズ
な中，徐々に三密を回避した学会・セミナーが人
オンセミナー 3 遠隔神経ブロックセミナー
数制限を設けた現地参加者と大多数の Web 参加
者をつなぐ方式で行われ始めた．先に述べたようにこれも New Normal の学会のありかただと考える．筆者自身も全国規模の Zoom を用いた学会・セミナーのホストを数回経験したのでその際の工夫と注意点について述べる．

事 例[1] 第 1 回九州超音波麻酔アカデミー
ウェビナー from 大分
自身が代表世話人を務める九州超音波麻酔アカ
デミー (Kyushu Academy of Ultrasound Anes-

関西医科大学と鹿児島大学の神経ブロックのイ
ンストラクターが Zoom を用いて，島根大学の二人の受講者に上肢と下肢の神経ブロックを指導するという，全国学会では初めての画期的な取り組
みのホストを担当した．事前の打ち合わせ，準備もやや足りない印象があったが，当日は講師の先生への画面固定スポットライトを当てる作業が主であり，企画としては成功を収めたと思われる．

[3] 第 38 回日本麻酔・集中治療
テクノロジー学会

本稿の元になる演題を発表した学会，讃岐美智
thesia: KAUA) は，2020 年 9 月 26 日にに大分大学の山本らと共に Zoom ウェビナーを用いたオ 義会長の強い思いで現地参加 50 名前後と Web 参
ンラインセミナーを行った．相当前からの準備， 加 50〜70 名前後のハイブリッド形式で開催され沖縄赤十字病院 麻酔科

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–101–

た．中津市民病院麻酔科の中西理氏と共同で現地者のスプリット画面もスムーズに行え，一部音声

会場のスクリーン映像と Zoom による Web リアの接続ミスなどがあったが，それ以外大きなトラ

ル配信を担当した．中西氏の部分は割愛するが， ブルもなく，3 日間のセミナーを無事に終えるこ
筆者自身は Zoom 参加する演者の確認，チャットとができた．音声に関しては，全て会場の専門のを用いた操作サポート，画面や音声のオンオフ，配音響スタッフによりなされ，全ての端末の音を会

信画像と音声チェックを常時行う役割を担った． 場ミキサーに集約することで前回の麻酔・集中治

2 人の共同作業で本学会中にも様々な工夫，発見， 療テクノロジー学会よりも音声のコントロールがそして時には放送事故のような画面のトラブルもスムーズに行えた．

克服しながら 2 日間の学会を無事に終えることが考 察できた．その後の学会・セミナーでも多く活用することになる Zoom 参加の演者と現地参加演者をCOVID-19 に対するワクチン接種も徐々に増
2 人横並びに配置する 2 画面構成 (スプリット画
面) を現地スクリーン，Zoom 配信画面の両方に え，リアルに参加できる学会も増えてくるとは思映すことができた．音声に関しては，全て会場の われるが，しばらくは感染対策に配慮した形で開専門の音響スタッフによりなされ，大きな問題は催されるため，現地参加人数制限を設けること 1)なかった．自身の発表の際には，Zoom を通じたが容易に想像できる．そのような中でも学会の現ネット越しにビデオスイッチャーを使い，グリー

地と Web での参加というハイブリッド方式は続ンバックを用いずに自身の背景を黒バックにした

くであろうし，その際のノウハウはある程度完成

うえで，スライドを透過して自分の前に配置するされていると思われるが，各施設でのセミナーやというネット上では「田口ブラック」と呼ばれる

小規模の地方会などのハイブリット開催は配信専スタイルで発表を行った．それを現地会場の配信門の業者に依頼することなく行われることもある

ブースから配信したため，Zoom 視聴では問題なであろう．

かったが，現地会場では音声と画像のずれが生じ

各施設で行われる Zoom を用いた，遠隔の会議

た．会場マイクの使用も考慮したが，ネットを介において，スムーズで満足のいく会を開催するた

した場合の問題点を認識してもらう意図もあった

めに，筆者が強く強調するポイントは，司会進行

ため，そのまま発表を継続した．発表後の質疑応を務める者とは別に Zoom の特に参加者の音と映答でその点に関しては説明を行った．自身の画面像を操作するホストを置くことで，途中参加者の共有のスライド中の音声が出なかったことは，事不意の雑音やビデオ顔出しによる講演中の演者の前の確認不足とはいえ，Zoom ホストとして，大発表中断をかなり防ぐことが可能になると言うこ失敗であったと深く反省している．

とである．中規模以上，具体的には 50 人を超え

[4] 第 17 回麻酔科学サマーセミナー

るセミナーや地方会では ZoomWebinar を用いるのが，情報配信の上では望ましい．と言うのは，上述の麻酔・集中治療テクノロジー学会と同様

途中参加者も含めて，主催者側で許可したもの以に当番世話人である讃岐美智義氏の強いリーダー

外は，画像も音声も一切配信できなくなるのだ．

シップの下，現地参加約 40 名と Web 参加随時

つまり前述した，途中参加者による音や画による

20-40 名前後のハイブリッド形式で開催された． 講演の中断を確実に防ぐことが可能となるのであ
そのセミナーにも再び中西氏とタッグを組んで携 る．表 12) に Zoom meetings と Webinar の違い
わった．中西氏の洗練された映像スイッチングは を示す．参加者を視聴者とシンポジストに分ける
完成の域に達しており，現地参加者と Zoom 参加

ことでスムーズな演題発表が可能となる．

Zoom を用いた WEB セミナーのホストの役割とは–102–

表 1 Zoom ミーティングとウェビナー

Zoom はその仕様上，カメラの画質はコロナ禍
Zoom は一般的には，ビデオ会議用のソフトとの現在は，1 対 1 の場合は 720P (1280 × 720) の画 思われているが，テレビ電話であり，あくまでも像配信が可能であるが，それ以上の人数の場合は音声のやり取りをする電話と考えておくとよい．

360P (640 × 360) と制限されてしまうのである． ネット速度が落ちて，画像の質が下がり，動きが画面共有機能での動画やスライドを用いる場合も スムーズでなくなっても，音声はかなり綺麗に届
1080/720 ｐにダウンスケールされるし，その時 けることができる．詰まり音声が乱れるネット環のネット速度や使用している PC の性能によって 境は改善しておくのが望ましい．配信者においては，それ以下となってしまう，と言うことは，スラは，スライドの画像画質も大事だが，それ以上にイドの細かい文字は潰れて判読不能となる可能性

音声に気を配って頂きたいと強調しておく．皆さが高いことを念頭に置いてスライドを作成して頂

んもご経験があると思うが，見えにくいスライド

きたい．スライドのアニメーションもスムーズには我慢できても，音声が聞き取りにくかったり，は動かない．スライドに使えるアニメは，文字の途切れ途切れとなると発表内容が分からないだけ

色の変更や移動，拡大・縮小，出現と消失などのでなく，視聴を続ける意欲もなくなるのではない

基本的なものにとどめて置いた方が無難である． だろうか．かく言う，私自身，Zoom を始めた当麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–103–

表 2 Zoom 帯域幅の要件

初はよく分かっていなかったので，綺麗な画像をり口元から音を拾うマイクなどを準備して，クリ届けることに注力し，カメラなどに資金を投入しアーな音を届けることに気をつけて頂けるようにていたが，今は，マイク沼にはまっている．Zoom

お願いしている．口元マイクも可能なら単一指向

3)が推奨するネット速度を表 2に示す．

性のヘッドセットを選び，口角より外側にマイクヘッドを配置することで，ポップノイズ [マイク例えばスライドを切り替えるキーボードを叩くを息で吹いてしまって，「ポフッ」や「パフッ」と音もエアコンなどの背景音もある程度のレベルま

入ってしまうノイズで，注意していても，「パピでは Zoom 自体のノイズキャンセリングで除くこ

プペポ」のような破裂音の発音のときに入ってしとが可能だが，これでは時に声の始まりや終わり

まいやすい]，背景ノイズなどを防ぎ，聞き取りやが途切れる可能性がある．さらに環境音などにもすい音声を届けることが可能となる．

注意して頂くとよい．と言うのは，お子さんの話し声やペットの鳴き声，パトカーや救急車の音，

筆者は常に Zoom のオーディオ設定を毎回，細視聴者はそちらに注意が向きがちである．これでかく調整している．最初に自分が使用するスピー

は，せっかくの発表内容も十分に伝わらなくなる． カー，例えばヘッドフォンや PC のスピーカーなホストとして，Zoom 演者に対しては，可能な限どを選び，聞き取りやすいスピーカー音量に設定

–104–

Zoom を用いた WEB セミナーのホストの役割とはする．次に使用するマイクを選び，そのマイクテ

えないのが，最大の悩みであった．しかし，最近

ストを複数回行う．Zoom のマイクテストは最大

流行の音声 SNS である Clubhouse を Zoom と併

約 7 秒の音声録音を行い，直ちに Zoom で設定し用して，ビデオやスライドなどを Zoom で担い，たスピーカーでその録音音声を再生する．つまり音声を Clubhouse で行うと，会話が途切れること

実際に Zoom 先の相手に届ける音声が自分で確認なく，スムーズなビデオミーティングが行えるこできるのである．「本日は晴天なり，マイクテスとが判明し，現在はその方法を多用している．今ト，パピプペポ，さしすせそ，，，，」などと発声し， 回の発表の趣旨とは異なるので，次回，機会があ
その録音された音を確認する．自分の声が籠もっれば，その詳細を述べたいと思う．

ていないか，大きすぎて割れていないか，先ほどのポップノイズやリップノイズ，背景環境音ノイズ

結 語

はないかをしつこく確認する．できるだけ，クリアーで聞き取りやすい音を相手に届ける．Zoom

Zoom で会議やセミナーを行う際には司会進行

で大事なのは音であり，Zoom とは最終的には電とは別に画像と音声に注視するホストを置いた方話であると常々思っている．これは，プロ野球中が望ましいと考えられる．Zoom においては画像

継などを例に挙げると，タクシーの中で聞こえる

以上にクリアーな音声を届けることが大事な点でラジオの音声だけでも試合の流れ，プレーなどがあると強調する．コロナ感染が落ち着いた後にも，想像できるのと似ている．細かい描写はプロのア

時空を超えた Zoom によるオンライン会議は存続

ナウンサーに依るところが大きいが，例えば高画すると考えられ，Web 会議やセミナーの際の一助

質の無音の野球中継画面を見ても，同じような臨となれば，幸いである．

場感が得られるだろうか?Zoom は十分なネット
スピードが得られなくなると，先ずは画質を落としてでも，滑らかな動画を届けようとするし，それでも遅くなると，最後は音声を途切れることなく，つなぎ続けようとする．遅いネット環境でも音が最後までつながるということは，ラジオ中継
ではないが，複数人へ声で思いを届けられること
が Zoom の最大の利点である．
音が大事だとここまで述べてきたが，Zoom では，複数が同時に発言すると会話がスムーズに行

参考文献
1. 筒井洋一, リアルとオンラインの双方向通信を可能にする Zoom 中継の変遷と発展. 2019 PC Conference. 2019 :27-8
2. Zoom ヘルプセンター ミーティングとウェビナーの比較 https://support.zoom.us/hc/ja/articles/115005474943-ミーティングとウェビナーの比較
3. Zoom ヘルプセンター 帯域幅に関する推奨事項
https://support.zoom.us/hc/ja/articles/201362023Windows-macOS-および Linux のシステム要件
https://support.zoom.us/hc/ja/articles/201179966

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–105–

JSTA38 初めてのハイブリッド学会の Web 配信に携わって渕辺 誠
当日は AM9 時開始の会場設営から参加した．
会場である万国津梁館の音響専門家のサポートの下，会長の讃岐先生の私物の機材と自分の機材を整理整頓しながら，演者カメラ＆モニター，座長
カメラ＆モニターを定位置に設置した．これまでこういった経験のない，会長と自分でファイバー

HDMI ケーブルを配線したりした．
Zoom での音声画像確認を行う段階で，会場のネット速度が異常に遅いことに気づいた．確か

5Mbps も出ていなかったと記憶している．会場である万国津梁館のスタッフなどに確認するもなかなか改善せずに「こんな速度で会場参加者と写真 1 ハウリングのような無限ループ

Web 参加者の両方が集う Zoom ハイブリッド学
会は上手くいくのだろうか?」と何度も心の中でりでいたが，学会開始直前の理事会もハイブリッ

つぶやきながら，ヒヤヒヤした時間を過ごしたこ

ドで行っていたようで，急遽そのサポートも開始とを鮮明に覚えている．12 時前に万国津梁館のした．

接続プロバイダーとの調整でようやく，上り下り

いざ学会が始まると，会場カメラで映された現50Mbps 以上の速度に達し，安堵の胸をなで下ろ

地参加の演者や座長と Web 上の Zoom 参加の演者

した．

の顔を横並びに配置して会場スクリーンと Zoom

会場設営もほぼ完成したので，那覇空港まで今上に配信するのにかなり苦労した．上手くいくと回の配信スタッフである中津市民病院の中西理先

思うと，カメラのハウリングのような無限ループ

生を迎えに行った．万国津梁館へは 16 時までにが起こり，最終的には緑や黄色の画面になってし戻ればいいとのことであったので，空港での再会

まう，，．(写真 1)

後に中西先生たっての希望で学会の正装?である

1 日目の後半にようやくその解決法が見いだせ

かりゆしウェア専門店に向かった．なかなかお洒

た．Zoom ホスト PC の設定でデュアルモニター

落なかりゆしを手に入れることができて満足しての使用をオンにし，PC 画面のサブディスプレー

いた．沖縄の大衆食堂「花笠」で昼食を済ませ， に Zoom の参加者のビデオ画像や画面共有の映像
北上する途中，彼が沖縄を十分観光していないこをフルスクリーンで映るように設定し，それをビとを知り，宜野湾市の嘉数高台公園に立ち寄り， デオスイッチャーに取り込ませる．その Zoom 参
普天間飛行場の全景を見学しながら，沖縄戦の歴加者にスポットライト [スポットライトは，参加

史も感じてもらった．

者が 3 人以上のミーティングを開催している場

今夜の宿である名護市内のホテルに荷物を預け合にホストのみ利用可能な Zoom の画面固定機てから，万国津梁館には集合時刻 1 時間前の 15

能で，スポットライトでは，参加者全員のデバイ時に着いた．事前にセッティングなどを行うつもスで表示させたいビデオ画面をホストが固定でき

沖縄赤十字病院 麻酔科

–106–

JSTA38 初めてのハイブリッド学会の Web 配信に携わってる] 当て，スイッチャー上で Zoom 演者と現地会場の演者の顔画像の 2 画面 (スプリット画面) を配置した後に，そのスイッチャー画像をカメラとして取り込んでいる別の Zoom アカウントで参加している PC の Zoom 画面にスポットライトを当てる．現地会場のスクリーンには確かに Zoom 演者と現地演者のスプリット画面が映し出されるのだが，Zoom 上では Zoom 演者単独画面と Zoom 演
者＆現地演者のスプリット画面が映し出されてしまったのだが，それは仕様上仕方ないことだと，その時は思っていた．
後にスイッチャーに Zoom 参加者の画面を送る

写真 2 配信スイッチャーオペレーションブース

際にスポットライトではなく第 2 の画面にピン [ピン (ビデオの固定) はミーティングの参加者が全員使える機能で，2 人以上の参加者がいる会議でギャラリービューを利用している場合に，自分が注目したい人のビデオ画面を任意で選択できる．
ピンで固定できるのは，あくまで操作をした自分自身の画面上だけであり，他の参加者の画面には影響はない] を固定することで Zoom も現地もス
マートなスプリット画面を映すことが可能であると分かるが，その時は念願のスプリット画面を作り出すことができたことで満足し，思わず配信席
で声を上げてガッツポーズをしてしまう位，興奮した．(写真 2，3)
写真 3 ハイブリッド学会会場風景

初日を無事に終え，各人ホテルから参加する

Zoom 懇親会はネット上でのビンゴ大会や Zoom
でのプレゼン大会などを行うなど，New Normal
な時代の懇親会の形を示していたと思う．可能なら，ホテルの客室からの配信速度がもう少し速ければと思うのはわがままかも知れない．

も過ぎているのに解決方法を見いだすのに四苦八苦していた．Zoom 上で設定したカメラとしての UVC (USB Video Class) 対応の HDMI ビデ
オキャプチャーユニットが認識されていないことに気づき，バックアップで持参してきていた別のビデオキャプチャーユニットに変更することで漸

2 日目の始まりはトラブルの連続であった．先 く解決し，15 分遅れで 2 日目のセッションが始ずは現地演者 PC の画像が Zoom 配信 PC に届か まった．
ない．これはスイッチャーにも映らないので，即ほっと一安心と思いきや，最初の演者が講演を座に HDMI ケーブルの断線だと判断し，代用品終わった頃に，後日の配信用に録画していた機器で対応した．これで上手くいくかと思いきや，今の録画開始ボタンを押し忘れていたのに気づいた

度はスイッチャーには映るが，Zoom 配信 PC にのである．実は前日も途中まで録画ボタンと同時

映らない．正直，これにはかなり焦り，開始時刻に押す，録音ボタンを押し忘れていたので，音声な麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–107–

し動画を保存していたことを悔やんでいた矢先の音声がずれたものとなり，お聞き苦しかった点は，大失敗であったのだ．細心の注意を払っていたの

Zoom ホストとして参加していたにもかかわらず，だが，先のケーブルやキャプチャートラブルで全

反省至極である．ただ，グリーンバックなしでのて吹き飛んでおり，これは悔やんでも悔やみきれ

黒背景配信は会心のできであり，現地参加者の何ない．後日のオンデマンド配信でかなりの動画が人かは驚かれたのではないだろうか．

配信できなかったのは，こういった事情があった

さいごに，2 日間，バタバタした配信となったこことをご理解して頂けるとありがたい．自分自身とを深くお詫び申し上げます．会長の讃岐先生，

も 2 日目に演題発表があり，万全の準備で望んだ

録画忘れ，配信画面の乱れ，音声配信の不備，色々つもりであったが，画面共有した動画の音声が流とご迷惑をおかけしました．また機会がございまれないというトラブルに見舞われ，さらに Zoom

したら，中西共々お声かけ頂れば幸いです．これ越しの発表のため，現地会場の参加者には画像とで JSTA38 の配信に携わった，体験記を閉めます．

電磁力学入門 (2)

–108–

寄稿：

電磁力学入門 (2)
田中義文
はじめに

昔は力の伝達は物体どうしの接触以外には考えられなかった．建築物がその例である．ところが
ニュートンがりんごが木から落ちるのと，月の公

V
K'

K'

x'(0)

x'(t)

転を比較して万有引力の法則を考案した．力は質
量どうしの掛け算に比例し，距離の二乗に反比例

K
Vt

して伝達する．物体間の接触がなくても力は伝達するのである．これを遠隔作用という．更に時代が進んで，電荷におけるクーロンの法則の解釈も同様に遠隔作用に属する．

x(0)

x(t)

ファラデーは物体間の力の伝搬に，目には見え

図 1 速度V での K 0 系の右方移動

ないが，何か歪のような伝達因子が存在すると考れた．ここまで理論展開が進むと，磁場の概念もえた．場の概念である．例えば，ある地点 x の不用になり電場だけの概念で全ての電磁現象の説

電場を E(x) とする．その場所に電荷 q を置くと明がつく．この理論は電磁力学の入門では紹介さF = qE(x) の力を受ける．もちろん電場 E(x) れず，砂川書でも不十分な解説に留まっている．
はクーロンの法則と源の電荷 Q の存在が包埋さ 幸い竹内淳著の「高校数学でわかる相対性理論」
れているが，E(x) を独立した存在として認める に解説があったので紹介する．
ことが重要な概念であり，近接作用と呼ぶ．磁場
H についても電流素片 ids を想定すれば同様の概念で近接作用が認められる．

1. ローレンツ変換と逆変換

マックスウェルはコンデンサーに流れる「変位慣性系の次元を K (x, y, z, t) と K 0 (x0 , y 0 , z 0 , t0 )電流」の概念を取り込み，以前から証明された全の世界とし， x0 軸は V の速度で右に移動し，ての電磁現象を整理し，有名な電磁方程式を作り

y = y 0 ，z = z 0 だとする (図 1)．

上げ，電波の存在を予言した (補足 1 参照)．
残ったのは磁場が作成するローレンツ力であるが，アインシュタインの 1905 年に発表した特殊
相対性理論の論文名は「運動物体の電気力学」で

時間 t = 0 では x(0) と K 0 系の x0 (0) は同じ位置にいるのに時間 t では K 0 系の x0 (t) の位置は

K 系では V t の分だけ右に移動する．
アインシュタインは相対性理論の構築においてある．光速 c に比べてかなり遅い速度 V で走っ

以下の公理を定めた．

ている電荷 e に対して磁場をあたえると，ローレ

相対性理論公理：

ンツ力により円運動をするが，特殊相対性理論の★どの慣性系でも物理法則は同じ形で表される．

元に同じ向きの速度 V で走る系を考えると，電荷★ある慣性系から見たとき，光源が停止しているは静止状態に見え，新たに電場軸が発生し，そのか動いているかかにかかわらず，光速 c は一定

クーロン力で電荷が曲がることが理論的に証明さである．

京都府立医科大学 名誉教授

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–109–

さらに時間関数も含めて，座標の変換関数を

2. 時間の遅れ

x0 =f (x, t)

K 慣性系で時間 to から t1 までの時間は，速さ

t0 =g(x, t)

V で x 方向に移動する K 0 慣性系で時間 t0 o から
t0 1 とする．K 0 系での時間は L-1) 式を使って，また逆変換関数を

β
x0 )
c
β
t0 1 =γ(t1 − x0 )c
t0 0 =γ(t0 −x =h(x0 , t0 )t =k(x0 , t0 )となる．その時の K 0 系での時間差はとする．しかし変換関数は一次式でああることは既知であるから，

x0 =Ax + Bt
t0 =Qx + Rt

t1 − t0
t0 1 − t0 0 = γ(t1 − t0 ) = √1 − β2
V
だから早さ V に従って K 系かc0
ら見た K 系の時間は延びる．
となる．β =

今度は逆に，K 0 系からみた K 系の時間は R-2)
として，A, B, Q, R の値を求める．
解き方は重要なので，「高校数学でわかる相対性理論」を読んでいたき理解してほしい．
結果は，光速を c として

β=

V
c

1
γ =√
1 − β2式を使って計算できる．

β
x0 )
c
β
t1 =γ(t0 1 + x0 )ct0 =γ(t0 0 +となる．その時の K 0 系での時間差は

t0 1 − t0 0
t1 − t0 = γ(t0 1 − t0 0 ) = √1 − β2となる．つまり，K 0 系から見た K 系の時間も延として，

x0 =γ(x − cβt) . . . . . . . . . .L-1)βt0 =γ(t − x) . . . . . . . . . .L-2)cとなる．x0 式の −cβt は β を代入すると −V t になる，また γ 倍は K 0 系では距離は延び，時間は遅れることを意味している．
ローレンツ逆変換はびる．K 系が −V の速さで逆に走っていると思
えば不思議ではない．

3. ローレンツ収縮
動いている慣性系 K 0 の物体の長さ l0 を K から見ると，長さが収縮する．K 系での位置をx1 ，x2とし，K 0 系での位置をとし，x01 ，x02 とする．

l =x2 − x1

x =γ(x0 + cβt0 ) . . . . . . . . . R-1)βt =γ(t + x0 ) . . . . . . . . . R-2)c0となる．V を −V にするとローレンツ変換の式

l0 =x0 2 − x0 1
として，K 系から見た x0 1 ，x0 2 を求めると，L-1)
式を使用して，になる．つまり K 系は K 0 に対して −V の速度x0 1 =γ(x1 − cβt)で走っている意味である．

x0 2 =γ(x2 − cβt)

電磁力学入門 (2)

–110–

となり，

x2 − x1
x0 2 − x0 1 = γ(x2 − x1 ) = √1 − β2√∴ x2 − x1 = 1 − β 2 (x0 2 − x0 1 )となる．したがって，K 静止系からみた K 0 の物√
体の長さは 1 − β 2 倍短くなる．
逆に停止している物体の長さを動いている慣性系 K 0 から観測すると，ローレンツ逆変換しても式は x 変数の 0 が交替するだけで収縮したように

図 2 相対性理論での速度の和見える．

V = V1 + V2 になる．
K1 系と K2 系の速度が同じ V1 = V2 とすると
4. 速度の加算
2V1
V =ニュートン力学であれば，速度 V1 と速度 V2 の
V1 2
1+ 2
加算は V = V1 + V2 になるが，相対性理論では光c
速と光速の加算で 2 倍の光速にはならない．
となる．光速で走る列車から光を放しても，そのK1 系の速度を V1 とすると光の速度は光速でしかない．このグラフを図 2 に示す．
x1 =γ1 (x − cβ1 t)t1 =γ1 (t −

β1
x)
c

5. ミンコフスキー時空図となる．K1 系から見た K2 の速度を V2 とすると

x2 =γ2 (x1 − cβ2 t)t2 =γ2 (t1 −

β2
x)
c

となる．x2 ，t2 の式に．x1 ，t1 式を代入すると x2
の結果は





V1 + V2 1tx2 = v
 2  x0 −u
V1 V2 0 
u
1
+
u
c2
1 V1 + V2 
u1 − 


t
V1 V2
c
1+ 2
c

図 3 ミンコフスキー図

K 系の次元を (x, y, z, t) とし，K 0 系の次元をとなる．L − 1) 式と比較すると，cβ = V である (x0 , y 0 , z 0 , t0 ) として合計 8 次元の相対性を論じるから加算された速度はにあたって 2 次元の紙の上ではとても表記できな
V =V1 + V2
V1 V2
1+ 2
c

となる．光速にくらべて V1 , V2 が十分に遅いと

い．ミンコフスキーは図 3 に示す方法で x，t 軸のみで相対性の性質表示する時空図を考案した．

x 軸に K 系の距離をとり，y 軸に K 系の速度と時間を掛けた距離をとって，その時間軸を ct 軸

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021とよぶ直角座標になる．光りであれば秒速 30 万–111–

代入すると ct0 = x が得られ，K 系の速度 V = 0

km であるから，横軸 30 万 km，縦軸 30 万 km の を代入すると，1) 式の勾配は無限大になるから y交点と原点を結ぶ y = x の直線を描く．これは光軸を示し，x 軸の勾配は 0 だから x 軸そのものをりの軌跡になる．K 0 系の原点は K 系と同じ 0 点示す．

にする．宇宙線の粒子を K 0 系と考えて，光速のK 0 系が光速になると ct0 時間軸と距離軸の区別
20 ％である秒速 6 万 km であれば，その x0 = 0 はない．つまり，光速の世界 K 0 は空間的な世界
は K 系の 6 万 km に到達するから，K 0 系の ct0 も，時間も無くなることを意味する．具体的なイ
軸は K 系の原点 0 から (6 万，30 万) を通過する
00

直線になる．K 系の x 軸は 1 秒間に 6 万 m 走

メージは前節で示したように，距離は無減に収縮し，時間は無限に延長する．

るから原点から (30 万，6 万) の位置 (B 点) を通過する直線を引く．
ローレンツ逆変換で ct0 軸を確かめると，R-1)，

6. ミンコフスキー図の目盛のつけ方

R-2) 式に x0 = 0 を代入して，
x =γβct0t =γt0となり，t0 に t の式を代入すると，

t
= βct
γ
x
x
∴ ct = == 5x . . . . . . . . . . . . 1)β
0.2

x =γβct0 = γβcとなる．K 0 系の x0 軸を確かめるにはローレンツ
逆変換式に t0 = 0 を代入する．

x =γx0γβt = x0cとなり，x0 を消去すると，

γβ
γβ x
β
t = x0 =
= x
c
c γ
c
∴ ct = βx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2)となる．β = 0.2 だから，K 0 系の x0 軸は

ct = 0.2x

図 4 x 軸の目盛K 0 系の x0 軸の作図は図 4 に示すようにct = βxの直線を引き，x 軸に対応する x = γx0 の目盛を割り当てればよい．しかし，この方法は離散的な表記であり，連続的に描画する方法を考える．
ローレンツ変換の基本原理は，光の速度を c として，

x2 + y 2 + z 2 − (ct)2 = 0
x02 + y 02 + z 02 − (ct0 )2 = 0
つまり，K 系でも K 0 系でも原点から発する光となる斜交軸座標を形成する．このことからミンの波面は光速に変化をあたえないという事を示しコフスキー図では K 0 系の相対速度が上昇すればている．ローレンツ変換，その逆変換は y = y 0

ct0 軸は光りの軌跡に近づき，また x 軸も光りの ，z = z 0 の条件の元に解いた答えである．この上軌跡に近づくことがわかる．β = 1 を 1)，2) 式に 記 2 式に L2 を加えてもローレンツ変換に変化を電磁力学入門 (2)–112–

8. 時空図での時間遅れ及ぼすことはない．これを「共変的」とよび，Lを「スカラー」とよぶ．その証明は省略して，

x2 + y 2 + z 2 − (ct)2 = L2
x02 + y 02 + z 02 − (ct0 )2 = L2とする．さらに，y = y 0 ，z = z 0 = 0 の条件を加えると，x2 − (ct)2 = L2
x02 − (ct0 )2 = L2が生まれ，x =√√L2 − (ct)2 と，ct = L2 − x2の双曲線関数になる．ここでL = 30 万 Kmとした時の図が図 4 になる．

図 6 時間の遅れ

図 6 左図は K 系から K 0 系の時間遅れを示している．ct 軸 30 万 km より L2 双曲線を引き，それと ct0 軸の交点 B が K 0 系の 1 秒になる．そこ7. ローレンツ収縮から x 軸と平行な破線を引き，ct 軸の交点 P がK 0 系から見た K 系の 1 秒であり，明らかに時間遅れが生じている．
図 6 右図は K 0 系から見た K 系の時間遅れを示す．K 系の S 0 軸と同じ角度の破線で示す平行線を ct 軸 30 万 km より引き，ct0 軸の交点を Qとすると，B 点より長いことがわかる．これが K系から見た K 0 系の 1 秒であり，明らかに時間遅れが生じている．

9. K 0系での力学
慣性系の基本法則は光速 c は一定であること，物理法則は同じ形で表されることである．運動量不変の法則は立派な物理法則であるから，それを図 5 ローレンツ収縮

速度 1/2c で動く K 0 系で 30 万 Km の棒を K 系確かめる．
図 7 に質量 m の物体の衝突を示す．上図は左で測定すると，図 5 に示すように 30 万 Km を x 軸

右から速度 V で衝突する場面でそれぞれの運動を端点と x0 軸の交点が K 0 系の 30 万 Km である． 量を足し合わすとそこから ct0 軸の平行線を引き，x 軸の交点を求め

mV − mV = 0

ると K で測定する 30 万 Km の長さになり，ローレンツ収縮がおきていることがわかる．一方，K0系で発生するローレンツ収縮は ct = −15 万 kmの x0 軸 と x 軸との交点を求めればよい．

となる．
図 7 下段は速度 −V で移動する K 0 で，左側物
体 m は V で右方に移動，右側物体 m は固定

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

–113–

的に

V2
c2 m(0)m(v) =
V2
1− 2
c
1+

となる．
ここで

1
( v )21−cγ≡√と定義して，

2V
V2
1+ 2
c
図 7 K 0 系での衝突の両辺を c で割り，その 2 乗をとり，さらに 1 かしている．この衝突を K 系から観察すると，速 ら引くと，度の加算だから，左側物体の速度は
2V( v )2
2

V +V
2V
c 
1−
=1−

=
2
c
V2
V ×V
V
1+ 2
1+
1+ 2
c
c2
c
1
となり，この左辺は 2 に等しくなる．右辺はさ
右側物体は
γ
らに，
V −V
=0
(
)2
( )2
(
)2
V × (−V )
V2
V
V2
1+
2
1+ 2
−4
1− 2
c
c
c
c
=
)
)2
(
(
2
2
になる．これらの運動量の加算は，
V
V2
1+ 2
1+ 2
c
c
2V
m×
2 + m × 0 6= 2mV
V
したがって，
1+ 2
(
)2
c
V2
1− 2
1
c
となり，運動量不変の法則が満足しない．
=
(
)2
γ2
この原因はすでに異なる系での速度加算は行っ
V2
1+ 2
c
ているので，質量 m が速度 v で変化したと推量v=

する．衝突後の速さは V なので，となり，この平方根は

V2
1
c2
=±
γ
V2
1+ 2
c
1−

m(v) + m(0) = M (V )と質量保存則の式を作成すると，運動量保存の法
則はとなる．+ の解を選び，一般性のために V を v に

2V+ m(0) × 0 = M (V )Vm(v) ×V2
1+ 2cと書ける．ここに M (V ) の式を代入すると，最終

変更すると

m(0)
( v )21−cm(v) = γm(0) = √電磁力学入門 (2)–114–となり，E = mc2 と知られたアインシュタインのとなる．
つまり物質の速度が遅ければ分母は 1 に近づエネルギー公式になる．核分裂などで質量 m がき，静止質量 m(0) になるが，速度が光速に近づ減少すると，その減少分が巨大なエネルギーに変くほど，質量は重くなり，光速だと無限大の質量化する．

になる．この質量式を代入すれば運動量保存の法則は満足する．

12. 電磁誘導のパラドックス

10. 相対性理論での力
慣性系での運動量保存の法則より，ニュートン
力学を書き直すと，

F =






dp
d 
 √ m(0)

=

(
)
dt
dt
v 2
1−
c

となる．これは計算が少々複雑であるが，


図 8 ローレンツ力

ローレンツ力は図 8 のように水平に磁束密度 B

2 1 d 
 の磁場を受け，+ の電荷 q が速度 v で走行するとd  √ m(0) √ mo c=( v )2  v dt ( v )2  上向きのローレンツ力 F を受ける．ここで電荷
dt 
1−
1−
と同じ速度，右方向 v の速さで走る K 0 の系を考cc
えると，電荷は固定したままになり，ローレンツと書き直せる．
力が発揮出来ず，矛盾した結果になる．このパラドックスを解いたのがアインシュタインの特殊相

F =11. 相対性理論でのエネルギー

ローレンツ力 f (x) は，位置を x, その場所の電ニュートン力学でのエネルギーは荷密度を ρ(x) として

dE
= Fv
dt

f (x) = ρ(x)v × B(x)で表される．これは dE = F vdt = F dl だから微小な仕事量であって，その積分が仕事量の積み重ねでエネルギーになると解釈すればよい．これを相対性原理で表現すると，




2

dE
d 

 √ mo c= Fv =

(
)
dt
dt
v 2
1−
c

したがって，
2mo c
2( v )2 = m(v)c
1−
c

E= √

対性理論である．

で表される．

K 0 系でのマクスウェルの方程式を導くために
ローレンツ変換の微分形を始めに求める．

x0 =γ(x − cβt) . . . . . . . . . .L-1)
t0 =γ(t −βx) . . . . . . . . . .L-2)cより，x で偏微分すると，∂∂x0= {γ(x − cβt)} = γ . . . . . . . . . . . . 3)∂x ∂x {
}
∂t0
∂
β
γβ
=
γ(t − x) = −. . . . . . . 4)
∂x ∂x
c
c

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

また，t で偏微分すると，る．これだけの式からローレンツの力の式が証明∂∂x0= {γ(x − cβt)} = −γcβ . . . . . . . . . 5)
∂t
∂t {
}
∂
β
∂t0
=
γ(t − x) = γ . . . . . . . . . . . . 6)∂t ∂tcとなる．なお，y と z に関しては y = y 0 ，z = z 0なので，できるから不思議に思うだろう．
準備してきた 3)〜8) 式までの 9) 式，10 式に代
入すると，

∂
∂
γβ ∂
=γ 0 −. . . . . . . . . . . . .11)
∂x
∂x
c ∂t0
∂
∂
∂
= − γcβ 0 + γ 0 . . . . . . . . . 12)∂t∂x∂tになる．11) 式を M-1) 式に代入すると，∂∂=. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7)
∂y
∂y 0
∂
∂
= 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8)
∂z
∂z
となる．
ここで変数変換の公式を整理すると

∂
∂x0 ∂
∂t0 ∂
0 0
f (x0 , t0 ) =
f
(x
,
t
)
+
f (x0 , t0 )∂x
∂x ∂x0∂x ∂t0γγβ ∂Bx
∂By
∂Bz
∂Bx
−
+
+
=0
∂x0
c ∂t0
∂y 0
∂z 0

となり，整理すると，

∂Bx
β ∂Bx
1 ∂By
1 ∂Bz
=
−
−
. . . . . . 13)
0
0
0
∂x
c ∂t
γ ∂y
γ ∂z 0となる．M-2) 式は t に注目すると，12) 式が使
える．

∂Ey
∂Bx
∂Bx
∂Ez
−
= γcβ
−γ 0
∂y 0
∂z 0
∂x0
∂t

である．f (x0 , t0 ) を省略して，

∂
∂x0 ∂
∂t0 ∂
=
+
∂x
∂x ∂x0∂x ∂t0–115–. . . . . . . . . . 9)となる．これで K 0 系の変数の式が出来たが，さらに右辺 1 項に 13) 式を代入すると，
(
)
∂Ez
∂Ey
β ∂Bx
1 ∂By
1 ∂Bz
−
=γcβ
−
−
∂y 0
∂z 0
c ∂t0
γ ∂y 0γ ∂z 0
∂
∂x0 ∂
∂t0 ∂
=
+
.
.
.
.
.
.
.
.
.
10)
∂Bx
∂t
∂t ∂x0∂t ∂t0
−γ 0
∂t
となる．
∂By
∂Bz
∂Bx
= − cβ− cβ 0 − γ(1 − β 2 ) 0
ここで論理の先を要約と，マクスウェルの式で，
∂y 0
∂z
∂t
∂
∂
1
∂B
x
∂Bx
∂By
∂Bz
∴
(Ez + cβB y ) − 0 (Ey − cβBz ) = −divB =++= 0 . . . . M-1)
∂y 0
∂z
γ ∂t0
∂x
∂y
∂z
と書いてもよい．同様に t についての偏微分は∂B. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . M-2)∂t
∂Ez ∂Ey∂Bx−=−. . . . . . . . . . . . . . . M-2’)
∂y
∂z
∂t

となる．上式は M-2’) 式の K 0 系の内 x 成分について，K 0 系の x0 ，y 0 ，z 0 ，t0 変数と相似でなければならないので，のマクスウェルの式を作成して考察する．そうす

Ez + cβBy ←→ E 0 z

rotE = −ればローレンツ力の理論的考証が理解できるだろうという手順である．M-2’) 式は M-2) 式の x 成
分だけを取り出している．それぞれの式の意味はわかると思うが，M-1) 式は磁束は涌点がないことを示し，M-2) は磁束の誘導起電力を示してい

∂Ey0
∂Ez0
∂Bx0
−
=
−
∂y 0
∂z 0
∂t0

Ey − cβBz ←→ E 0 y
1
Bx ←→ B 0 xγの対応関係が求められる．

電磁力学入門 (2)–116–

そこで，係数 s を介して上式をE 0 z =s(Ez + cβBy )E 0 y =s(Ey − cβBz )s
B 0 x = Bxγとなり，x 方向の電場と磁場は K 0 系においても何ら変化がないことがわかる．しかし，その他は新たに，電場や磁場が形成されて混合状態になる．

13. ローレンツ力のパラドックスとする．磁束だけの簡単な式を選んで，ローレンツ逆変換は V を −V にするだけだから，

Bx =

s 0
Bx
γ

の関係が成り立ち，ローレンツ変換式を逆変換す
ると

( )2
s
Bx =
Bx
γ

となる．従って s/γ = ±1 になるが，符号が逆になるのは矛盾するので，s = γ が解になり，
図 9 相対性原理でのローレンツ力

E 0 z =γ(Ez + cβBy )E 0 y =γ(Ey − cβBz )0

B x =Bx

図 9 左図の示すように K 系では By 6= 0 の磁場だけが存在し，その他の方向には電場，磁場共に 0 である．K 0 系では前項のローレンツ変換式が示すように，x 方向の電場，磁場に変化はないが得られる．M-2) 式の By , Bz も同様のローレンツ変換計算をするとE 0 x =Ex)(β0
B y =γ By + Ex
c
(
)
β
0
B z =γ Bz + Eycとなる．整理すると，

E 0 x =Exがその他の項目はそれぞれに電場，磁場が混合された状態になる．
今 K 系で Ez = 0 と設定すると，V の速度でx0 方向に進行している K 0 系では

E 0 z = γcβByの電場の力を受ける．また，B 0 y については，

Ex = 0 なのでB 0 y = γBy

E 0 y =γ(Ey − cβBz )の磁束を受ける．このことから，図 12-9 右図が示E 0 z =γ(Ez + cβBy )すように電荷 q が静止していても相対的に V 方

B 0 x =Bx()β
B 0 y =γ By + Exc()β
B 0 z =γ Bz + Eyc

向に電荷が走行しているのと同じであり，そこに

y 方向に磁束が発生するのと同時に z 方向に E 0 zの電場が生じる．その結果，電荷 q はクーロン力
で z 方向の力 F
F = qE 0 z = qV By

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021が発生すると解釈され，4-6) 式と同じ式に帰結す–117–

引力の法則であることを知った．

る．さらに．V は特殊相対性理論の始めに述べた

本稿を参考ノートにして，参考図書を読んで頂

時間の遅延や長さの縮尺に必要な顕著な速さではき，理解の一助になればこの上ない幸せである．

なく，十分遅くても機能する．
古くは電場と磁場は別の現象と考えられてきた

注：図 1 を除いて他の図は文献 3 を引用した．

が，エルステッド以降は磁場は電流により発生す

参考文献

ると改められた．電流とは電子の速度であることが明らかにになり，特殊相対性理論を用いると， 1. 砂川重信：電磁力学 2008, 岩波書店
電場も磁場も同じクーロン力が作用するという統一理論に発展していく．

おわりに
砂川書では簡単なイラストと K 0 系の座標回転
で，K 0 慣性系では電場と磁場が混合されると説明されているが，正確な相対性原理による記述はなかった．一方，専門書である同著者の理論電磁力学には詳しく記述されている．
また，アインシュタインの 1905 年発表の論文の主題は「運動物体の電磁力学」である．まだア
ンペールの力だけが認められ，ローレンツ力については疑問視されていた時代にローレンツ変換と組み合わせて，ローレンツ力を論理的に証明した
若きアインシュタインは有頂天になったと想像でき，それを知ったローレンツも自分の説が拡張されたことに満足したであろう．

2. 宏江克彦：趣味で物理学 2011, 理工図書株式会社
3. 竹内淳：高校数学でわかる相対性理論 2013, 講談社
4. 田中義文：電磁力学入門 (1)．麻酔・集中治療とテクノロジー 2020, 97-115, 2020, 日本麻酔・集中治
療テクノロジー学会．
補足 1：マクスウェルの電磁方程式
マクスウェルの電磁方程式とは∂B=0 . . . . . . . . . . . 1-1)
∂t∂D
rotH −=i . . . . . . . . . . . 1-2)
∂t
divD =ρ . . . . . . . . . . . 1-3)
rotE +

divB =0 . . . . . . . . . . . 1-4)で表される．
E は電場，D は電束密度，H は磁場，B は磁束密度，i は電流密度 (電流) を表す．D = εo E ，B = µo Hの関係と真空の条件 i = 0, ρ = 0 を上式に代入する√と，光速 c = 1/ µo εo だから

„
«
1 ∂2
∆− 2 2 E =0c ∂tと書け，波動方程式になる．この式の演算にはベクトル公式が組み込まれ，波動方程式だと言われても外漢が 1905 年までの電磁力学をフォローできて，
直感で理解できない．それよりも，1-1) 式，1-2) 式
少し心が落ち着いた．専門書では記述していない を磁場の時間変化が電場の回転を作り，電場の時間次元解析を加筆することにより納得できた部分が 変化が磁場の回転を作ると読む方がよい．磁場の坂
道に電場の丸鉛筆を置くと転がり落ちる感覚である．
多々ある．例えば密度という意味は，人口密度の
転がる電場の丸鉛筆は時間変化するから転がる磁場ように面積で割る場合と，重力密度 (比重) のよう を作ると書かれている．転がる速度に応じて丸鉛筆に体積で割る場合がある．i と ρ の違いに気がつ の軸が伸び縮みすると思えば更によい．丸鉛筆を x軸を中心にする水車にし，更に坂道に正弦波を意識
くまで正直苦労した．また rot の意味もよくわか して，上り坂までイメージすると水車が逆回転して，らなかった．しかし今は i を見れば磁場を感じ， 電磁力学入門 (1) の図 7-1，図 7-2 がイメージできる．
一言追加すると，電磁方程式は電場，磁場に速度変電流に対しては逆向きの特殊相対性理論の存在を化が生じるために特殊相対性理論だけでは説明でき感じる．本質はクーロンの法則であり，また万有 ず，一般相対性理論にまで発展したのは納得である．

高校卒業程度の知識しか持ち合わせていない門– 118–

第 38 回日本麻酔・集中治療テクノロジー学会
会長： 讃岐 美智義 (呉医療センター・中国がんセンター)
会期： 2021 年 2 月 25，26 日 (木・金)
会場： 万国津梁館・WEB 会場
プログラム
イブニングセミナー
2 月 25 日 (木) 17：〜19：15
座長: 讃岐 美智義 (呉医療センター・中国がんセンター)
E-1. 脳波で探索する麻酔の深海
長坂 安子 (東京女子医科大学 医学部 麻酔科学講座)
E-2. 麻酔科におけるテクノロジーの活用:周術期の脳波モニタリング
秋吉 浩三郎 (福岡大学医学部 麻酔科学教室)
E-3. ハイブリッド筋弛緩モニター (AMG/EMG・Module/Standalone)
中塚 秀輝 (川崎医科大学 麻酔・集中治療医学 1 教室)
吉原 弘 (日本光電工業株式会社 技術開発本部生体モニタ技術開発部)
E-4. TOF-cuff 世界で唯一の圧感知型筋弛緩モニタ
北島 治 (日本大学 医学部 麻酔科学系麻酔科学分野)

2 月 26 日 (金)8：00〜8：05
開会挨拶 讃岐 美智義 (呉医療センター・中国がんセンター)
シンポジウム 自動記録 (AIMS ) から自動麻酔へ
8：05〜9：35
座長: 讃岐 美智義 (呉医療センター・中国がんセンター)
S-1. 麻酔科医の野望「全身麻酔の自動調節を実用的な形で実現する 」
長田 理 (国立国際医療研究センター病院 麻酔科)
S-2. 現場医師の立場から:不得意なことや問題点の洗い出し ( 対応策や考え方 )松木 悠佳 (福井大学学術研究院医学系部門医学領域器官制御医学講座 麻酔・蘇生学分野)
S-3. 技術の落とし所:ここまでやる、これが限界
荻野 芳弘 (日本光電工業株式会社)
S-4. 自動麻酔:保険収載および保険診療の観点から
岩瀬 良範 (埼玉医科大学病院 麻酔科)
特別講義
13：50〜14：10
座長: 橋本 悟 (京都府立医科大学 集中治療部)
心電図学講座:心電図は心臓の細胞外電位測定である
田中 義文 (京都府立医科大学 名誉教授 麻酔科)
ランチョンセミナー
12：00〜12：45
座長: 萩平 哲 (関西医科大学麻酔科学講座)
全身麻酔中の侵害受容モニター
廣瀬 宗孝 (兵庫医科大学麻酔科学・疼痛制御科学講座)
テクノロジーラウンド (展示企業発表) 10：55〜11：40
座長: 原 真理子 (千葉こども病院 麻酔科)
R-1 日本メディカルネクスト株式会社
R-2 株式会社ジェイ・エム・エス
R-3 フクダ電子株式会社
R-4 マシモジャパン株式会社

抄録抜粋

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

R-5 コヴィディエンジャパン株式会社
R-6 アイ・エム・アイ株式会社
R-7 スミスメディカル・ジャパン株式会社
R-8 エドワースライフサイエンス株式会社
R-9 株式会社フィリップス・ジャパン
公募演題
15：30〜16：40
麻酔科医療をいかすガジェット、アプリ開発
座長: 増井 健一 (昭和大学 麻酔科)
T-1. ロボットを利用した術前外来支援システムの開発
今井 桃花 (独立行政法人労働者健康安全機構 東京労災病院 麻酔科)
T-2. 汎用 Macintosh 喉頭鏡ブレードに 3.9mm 細径カメラを装着したビデオ喉頭鏡の試作
中尾 正和 (広島総合病院 麻酔科)
T-3. 麻酔の現場で使える薬剤情報検索アプリの開発
鈴木 聡 (バーズ・ビュー株式会社)
T-4. AYA-P と Android 端末を応用した麻酔管理支援ガシェットケース
岩瀬 良範 (埼玉医科大学病院 麻酔科)
T-5. Ach 受容体数をパラメータとして人工指を駆動する筋弛緩作用エミュレータの開発
石黒 隆 株式会社 (コスミック・エム・イー)
T-6. PK/PD を活用するためのシリンジポンプ制御ソフトウェアの開発
萩平 哲 (関西医科大学 麻酔科学講座)
一般演題 1
9:35〜10:45
座長:土井 松幸 (浜松医科大学 集中治療部)
O1-1. AI (CNN) に麻酔中のバイタルサインチャートを読ませてみた
岩瀬 良範 (埼玉医科大学病院 麻酔科)
O1-2. 英文作成における Grammarly と Trinka の比較
森本 康裕 (宇部興産中央病院)
O1-3. レミマゾラムの予測血中濃度シミュレーション
合田 廷大 (昭和大学病院 麻酔科学講座)
O1-4. セボフルランによる神経筋抑制作用の遷延を認めた重症筋無力症の一症例
木内 直人 (日本大学医学部 麻酔科学系麻酔科学分野)
O1-5. 振動式密度計により分析したアルブミン製剤及びヒドロキシエチルデンプン製剤がヒアルロン酸の物性におよぼす影響
大場 祥平 (兵庫医科大学 麻酔科学・疼痛制御科学講座)
O1-6. データウェアハウス Vi-Pros からのデータを解析して求めた 3 種類のディスポーザブル二酸化炭素吸収装置 ( ABS ) の二酸化炭素吸着量の比較
田口 志麻 (広島大学病院 麻酔科)
O1-7. 侵害刺激と血管:血管弾性研究で分かったこと
佐伯 昇 (広島大学大学院医系科学研究科 麻酔蘇生学)
一般演題 2
12:45〜13:35
座長:稲垣 喜三 (鳥取大学医学部麻酔・集中治療医学分野)
O2-1. LINE グループ機能による麻酔科連絡網で夜間・休日の緊急症例を相談する功罪
松本 渉 (呉医療センター・中国がんセンター 麻酔科)
O2-2. オンライン会議システム Zoom を併用した
ハイブリッドセミナーのこれまでの取り組みと今後の展望
中西 理 (中津市立中津市民病院 麻酔科)
O2-3. Zoom を利用した超音波麻酔領域オンラインセミナーの開催運営経験
山本 俊介 (大分大学 医学部 麻酔科学講座)– 119–

– 120–

抄録抜粋

O2-4. ZOOM を用いた web セミナーにおけるハードウェアの役割
山田 知嗣 (鹿児島大学病院 麻酔科)
O2-5. Zoom を用いた WEB セミナーのホストの役割とは渕辺 誠 (沖縄赤十字病院 麻酔)
16：40〜17:00
閉会挨拶 讃岐 美智義 (呉医療センター・中国がんセンター)抄録抜粋
S-3 技術の落とし所：ここまでやる，これが限界
荻野 芳弘 日本光電工業株式会社
本講演には，薬機未承認の内容を含んでいるので，削除．

O1-5 振動式密度計により分析したアルブミン製剤及びヒドロキシエチルデンプン製剤がヒアルロン酸の物性におよぼす影響○大場 祥平、多田羅 恒雄 兵庫医科大学 麻酔科学・疼痛制御科学講座【 背景 】
血管内皮細胞表面のゲル状構造物である endothelial surface layer（ ESL）は、毛細血管の透過性や炎症反応に関与しており、その構造の維持は重要である。しかし、アルブミン製剤が ESL 構造を安定化させるのに対し、ヒドロキシエチルデンプン（HES）製剤は ESL 構造を弱めることが報告されている。また、ヒアルロン酸は、直鎖上のグリコサミノグリカンであり、ESL の構成成分の一つとして、グリコカリックスの剛性を強化することで剪断応力を血管内皮へ伝達する役割をもっているとされている。
【 研究目的 】
ESL 構造に対してアルブミン・HES がそれぞれ異なった作用をもつと仮定し、ヒアルロン酸の物性を分析・比較することで、その違いを解明する。
【 統計 】
アルブミン及び HES がヒアルロン酸の物性におよぼす影響を振動式密度計により分析し、それぞれの NaHAの部分モル体積を外挿法により算出し、それぞれを一元配置分散分析及び対応のない t 検定を用いてそれらを比較した。P ＜ 0.05 を統計学的有意とした。
【方法 】
0.15 M NaCl、1%– 3% のウシ血清アルブミンまたは HES（平均分子量 130,000）を含んだヒアルロン酸ナトリウム（NaHA）溶液（0.05%, 0.1%, 0.15%, 0.2%）の密度を 25 ℃にて測定した。密度測定には、振動式密度計（DA-650、京都電子工業）を用いて行い、測定は少なくとも 3 回行った。
外挿法により無限希釈での NaHA 溶液の密度を求めることにより、アルブミンまたは HES を含んだ NaHA の部分モル体積を算出し、各濃度間の NaHA の部分モル体積および同一濃度でのアルブミン又は HES を含んだ
NaHA の部分モル体積を比較した。
【 結果 】
1 0.15 M NaCl を含んだ NaHA の部分モル体積（cm3 /g, mean［ SD ］
）は、それぞれ 0.603［ 0.004 ］であった。
2 1%, 2%, 3%アルブミンを含んだ NaHA の部分モル体積（cm3 /g, mean［SD］) は、0.623［ 0.014 ］、0.607［ 0.014 ］、0.602［ 0.005 ］であり、アルブミン濃度間に差は認めなかった（P = 0.09）。
3 1%, 2%, 3%HES を含んだ NaHA の部分モル体積（cm3 /g, mean［ SD ］
）は、それぞれ 0.621［ 0.006 ］、
0.616［ 0.003 ］、0.620［ 0.007 ］であり、HES 濃度間に差は認めなかった（P = 0.57）。
4 3% アルブミンを含んだ NaHA の部分モル体積は、3%HES を含んだ NaHA の部分モル体積に比べて小さかった（P = 0.002）。
【 考察 】
3% アルブミンが、3% HES にくらべて NaHA の部分モル体積を有意に減少させたことは、アルブミンがヒア
ルロン酸と静電相互作用及び水素結合を行うことにより、ヒアルロン酸構造をコンパクトにし安定化させたことを示唆する。アルブミン・HES の ESL 構造に対する異なった作用に物理的な作用が関与している可能性がある。
【 結語 】
アルブミン及び HES がヒアルロン酸の物性におよぼす影響を分析し、アルブミンが HES に比して ESL 構造
を安定化させることを示唆する結果を得た。この違いが生体内の ESL 構造に対する剪断応力にどれだけ影響するか、更なる分析が必要である。

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

– 121–

O1-6 データウェアハウス Vi-Pros からのデータを解析して求めた 3 種類のディスポーザブル二酸化炭素吸収装置（ABS）の二酸化炭素吸着量の比較○田口 志麻 1) 、中村 隆治 1) 、讃岐 美智義 2) 、平林 勇人 1) 、堤 保夫 1)
1) 広島大学病院 麻酔科、 2) 独立行政法人国立病院機構 呉医療センター中国がんセンター 麻酔科【 背景 】
二酸化炭素吸収装置（ABS）は、水酸化カルシウム (Ca(OH)2 ) を主成分とするが、Ca(OH)2 だけでは二酸化炭素（CO2 ）の吸着速度が遅いため、4% 程度の水酸化ナトリウム（NaOH）が添加されている。しかし、NaOH
は中和熱による発火のリスクや、compound A 産生のリスクのため、近年、NaOH 添加率を低下させた製品が発売されている。一方、ABS 性能の評価基準は確立されておらず、NaOH の添加率の低い製品が臨床的にNaOH を 4% 程度含む製品と同等の CO2 吸着能を持つかは明らかではない。従来は、ABS 性能試験の多く
は、人工的に CO2 を一定量で送気して行われているか、もしくは動物実験によるものであり、臨床での評価報告は皆無である。また、近年の麻酔情報システム（AIMS）の進歩により、モニターや麻酔器の換気条件をはじめとした呼吸関連の詳細な電子保存データが利用できるようになった。そこで今回は、AIMS を利用して ABS評価を行う方法を考案し、ABS の CO2 吸着量を比較検討した。
【目的 】
3 種類の ABS の CO2 吸着量を、麻酔器やモニターの実臨床から集積したデータにより比較する。
【 方法 】
本研究は当施設の倫理委員会の承認を得て実施した（承認番号：E-1830 号）。当院の手術室の麻酔器（Fabius
GSTM（Drager 社））に装着したディスポーザブル型カセット式の 3 種類の ABS、 1 ドレーゲルソーブ 800
プラス（ドレーゲルメディカルジャパン社）（添加 NaOH2-4%、半球状）（DS 群）、 2 ソファーソーブピラミッド（インターサージカル社）（添加 NaOH1.5%、球状）（SS 群）、 3 ローフローソーブピラミッド（インターサー
ジカル社）（NaOH 無添加、球状）（LS 群）を 7 個ずつ使用した。ABS の使用終了の判断については、本研究担当者以外の任意の麻酔科専従医が、ABS 交換を必要とした時点とした。当該 ABS で麻酔管理中の呼吸関連のデータを手術情報システム ORSYS（PHILIPS 社）で 10 秒おきに自動収集し、データウェアハウス Vi-pros（ PHILIPS 社）から 1 分ごとに取得した。調査項目は、ABS 装着中の非使用時間、総人工呼吸時間、分時換
気量（MV)、分時フレッシュガス流量 (ﬂow)、呼気二酸化炭素分圧（PetCO2 ）とした。各 ABS の非使用時
間、総人工呼吸時間、平均再呼吸量、平均 PetCO2 、理論総 CO2 吸着量：Σ CO2 =(MV-ﬂow) × PetCO2 を群間比較した。値は平均値±標準偏差で表し、統計には一元配置分散分析を用い、p ＜ 0.05 を有意とした。
【結果 】
対象 ABS 装着中の患者数はそれぞれ DS 群 70 人、SS 群 73 人、LS 群 74 人だった。ABS1 個あたり患者数
は DS 群 10 ± 4、SS 群 10 ± 4、LS 群 11 ± 3 だった（p = 0.95）。非使用時間（時間）は DS 群 166 ± 60、SS 群 175 ± 53、LS 群 175 ± 57（ p= 0.95 非使用時間（時間）は DS 群 166 ± 60、SS 群 175 ± 53、LS
群 175 ± 57（ p = 0.95)、総人工呼吸時間（時間）は DS 群 41 ± 9、SS 群 43 ± 10、LS 群 40 ± 12（ p =0.94）だった。平均再呼吸量（L/min）は、DS 群 3.1 ± 0.7、SS 群 2.9 ± 0.8、LS 群 2.6 ± 0.7（ p = 0.43)、
平 均 PetCO2 （mmHg）は、DS 群 36.8 ± 1.8、SS 群 37.6 ± 1.4、LS 群 36.8 ± 13(p=0.52）だった。 Σ 2（mmHg ・16 L) は DS 群 16.5 ± 2.9、SS 群 15.9 ± 2.4、LS 群 13.7 ± 4.5 だった（p = 0.30）。
【考察 】
ソファーソーブおよびローファーソーブは、ドレーゲルソーブ 800 プラスより NaOH 含有量が少ない。3 群間での平均再呼吸量、平均 PetCO2 は同程度であることから、日常的な臨床使用条件においては、これら 2 つが十分な CO2 吸着速度を持つといえる。
Fabius GSTM では、MV に対して ﬂow が不足する場合には、ABS を通過したガスは吸気として再利用されるが、その流れは一方向であるため、 Σ CO2 は CO2 吸着量に相当すると考えられる。すなわち、本研究で用いた 3 種類の ABS は、臨床データに基づく解析から同程度の CO2 吸着能力であると結論した。
【結語】
3 種類の ABS の CO2 吸着量を、実臨床使用中の呼吸関連データを用いて比較検討した。平均再呼吸量、平均PetCO2 、理論上の総 CO2 吸着量に有意差を認めず、3 種類の ABS の CO2 吸着能力は同程度と考えられた。

– 122–

抄録抜粋

O2-3 Zoom を利用した超音波麻酔領域オンラインセミナーの開催運営経験○山本俊介 1)2) 、中西理 2)3) 、山田知嗣 2)4) 、渕辺誠 2)5) 、北野敬明 1)1）大分大学 医学部 麻酔科学講座、 2）九州超音波麻酔アカデミー、 3）中津市立中津市民病院 麻酔科、
4）鹿児島大学 医学部 麻酔・蘇生学教室、 5）沖縄赤十字病院 麻酔科【背景 】
2020 年に世界を席捲した新型コロナウイルス感染禍により、国民のみならず医療従事者も施設間の交流を制限され、学術集会やセミナーを通じた診療技術習得機会が制約された。そのような制約のもとに国内各地ではオンラインを駆使した教育システムが立ち上がり、いわゆる遠隔での講演配信や web 会議が主体となりつつある。
著者らがこれまでに運営してきた九州超音波麻酔アカデミー（Kyushu Academy of Ultrasound Anesthesia：
KAUA）は、2015 年の第 1 回開催（福岡市）を皮切りに九州沖縄各地で過去 6 回の開催運営を実施してきた
区域麻酔領域の講演とハンズオンを中心としたオフラインセミナーである。2020 年 9 月にオンライン会議シス
テムである Zoom を利用して運営した「九州超音波麻酔アカデミー第 1 回ウェビナー from 大分」の経験を紹介する。
【 事例 】
これまで開催した過去 6 回の KAUA セミナーでは、人数規模 80–150 名で、内容は講演セッションとインスト
ラクターを配置したグループハンズオンセッションがメインであった。今年度は開催日を 2020 年 9 月 26 日
（土）と決定し約半年前の 2 月から企画開始したが、コロナ禍で実際に同一会場に集合集客することが困難である可能性を考慮し、企画の段階から Zoom を用いたリアルタイムオンライン形式での開催を検討した。そして準備期間中の 2020 年 6 月の日本麻酔科学会が web 開催となったことを受けて完全オンラインでの開催を決定した。準備期間の打ち合わせから、セミナー開催に必要である企画立案、演者選定、参加者集客、会計処理、広告等をオンラインで準備した。セミナー内容は講演セッションが主であったが、複数演者を同時に結ぶディス
カッションセッションや、演者がリアルタイムで超音波画像を配信する動画配信技術等も実施することができた。最終的に、演者・座長 14 名で全国 11 箇所からの同時配信を実現し、オンライン参加者数は 266 名、5 時
間 30 分にわたるセミナーとして計画通り終了した。
【 考察 】
オンラインセミナーは、感染対策だけでなく参加のための移動や時間も削減できるメリットがある。本セミナー
は九州沖縄地区を中心としたセミナーであり当初の計画では集客数 60–80 名を目標としていたが、オンライン化により予想を大きく上回る全国の方々に参加頂いた。Zoom はリアルタイムでの複数方向コミュニケーショ
ンに長けており、スライド配信や音声配信、動画配信を大きな障害なく実施可能であり、リアルタイムで参加者からの質問も即座に受けることもできた。しかしセミナーが主として講演形式となり、フェイストゥーフェイス
でのハンズオンセミナー形態は実現できなかった。また演者は聴衆の反応を把握しにくいため一方向の講演になりやすく、参加者の緊張感や集中力もなくなりやすいといったこともデメリットであった。今後オンライン運営はさらに充実し、サービス企業の参入によって開催も活発になることが予想される。そのなかで、Zoom のようなオンライン会議システムを用いれば、小–中規模のセミナーであれば十分に開催可能でありニーズにあった細かな運営も実施できる。今後の課題として、オンラインセミナーを充実させるためによりオフラインに接近した診療技術・情報提供手段の拡充が重要である。また問題点として、参加者側の接続環境問題、オンライ
ンでの個人情報・セキュリティ・著作権などがあげられ、今後議論していく必要があると考えられた。
【結語 】
今回開催した Zoom を利用したオンラインセミナーを報告した。小–中規模で行うセミナーではよりコンパクト
な個人・団体でも運用できる可能性が示唆された。容易に全国に向けて情報発信ができるため、新たな形態で今後ますます医療技術伝達と情報交流が活発になることが予想される。

麻酔・集中治療とテクノロジー 2021

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編集後記

2021 年，沖縄での第 38 回日本麻酔・集中治療テクノロジ−学会冊子が，漸く仕上がりました．ご協力に感謝いたします．
他の学会と同様に本誌も電子版公開しています (http://www.jsta.net)．業績，引用文献などにご利用ください．印刷本では経費の都合上カラーが出来ませんので御了解ください．
例年，100 ペ−ジ以上の冊子の発刊を目標に努力しておりますが，原稿が少なく苦労しているのが実状です．学会員のみなさま，そうでない方も発表の有無にかかわらず，気楽に編集長までマイクロソフト Word で記述いただき，メ−ル投稿していただければ有りがたく存
じます．段組み，印刷 PDF 原稿は当方で行います．掲載および印刷費は無料です．

1 テ−マの報告だと 4〜6p 程度になります．少しまとまった総説だと，6〜10p 程度が適当，系統だった内容だとそれ以上のペ−ジになります．冊子は全て PDF でウェブ公開しております (http://www.jsta.net/txt/syoroku.htm)．それを利用すると，カラ−で詳細な図を入手することも可能です．また，必要な別冊は独自にカラ−印刷して下さい．
どうぞよろしくお願いいたします．
第 38 回学会は，コロナ災に見舞われ，延期が余儀なくされましたが，さすが讃岐先生のご尽力で，会場はもちろんのこと，ZOOM による併設で盛会に終えることができました．
また，ZOOM 開催の技術的な Know How も執筆いただき，多いに参考になると思います．
ご協力に感謝いたします．
電波はなぜ飛ぶかという疑問に対して，独学で電磁力学を勉強しました．電場の時間変化
が磁場を作り，また磁場の時間変化が電場を作るというシーソーゲームがその本質だと理解できたが，なんとそこにアインシュタインの特殊相対性理論を組み込めば磁場は電場に置き換えられることがわかった．但し，これはサイクロトロンでの話しで，マックスウェルの電磁方程式をすべて説明するには一般相対性理論が必要だと気がつきました．それについて少し勉強を始めたが，とても歯が立たない．1905 年の科学にはたどり着いたが 1920 年代にはまだまだ遠いことを実感しています．
本冊子発行に際して，株式会社三笑堂ならびに株式会社増富からの御支援をいただきました．ここにお礼を申し上げます．
2021 年 12 月 25 日
日本麻酔・集中治療テクノロジ−学会事務局
編集長 田中 義文
tanaka@koto.kpu-m.ac.jp
京都府立医科大学麻酔科学教室〒 602-0841
京都市上京区河原町広小路梶井町 465

Puritan Bennett™

TaperGuard™

Nellcor™

McGRATH™ MAC

EVERY BREATH
IS PRECIOUS.

使用目的又は効果、警告・禁忌を含む使用上の注意点等の情報につきましては製品の添付文書をご参照ください。

販売名
ベンチレータ PB980 シリーズ
医療機器承認番号 22600BZX00050000

販売名
医療機器認証番号

TaperGuard 気管チューブ
221AABZX00145000© 2021 Medtronic.
Medtronic、Medtronic ロゴマーク及び Further, Together は、Medtronic の商標です。
TM を付記した商標は、Medtronic company の商標です。

販売名
マックスファスト
医療機器届出番号 13B1X00069PS005A

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医療機器認証番号

McGRATH MAC AO3 ビデオ喉頭鏡
302ACBZX00012000

製造販売元

コヴィディエンジャパン株式会社
Tel：0120-998-971
medtronic.co.jp
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非脱分極性麻酔用筋弛緩剤

全身吸入麻酔剤

劇薬、処方箋医薬品注１）

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丸 石 製 薬 の 製 剤 ラ イ ン ナッ プ

吸入麻酔液
［日本薬局方：セボフルラン］

セボフルラン 吸入麻酔液「ニッコー」
SEVOFLURANE［日本薬局方：セボフルラン］

長時間作用性局所麻酔剤［一般名：ロクロニウム臭化物］

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劇薬、習慣性医薬品注２）、処方箋医薬品注１）

劇薬、処方箋医薬品注１）（ 25mg/10mL・シリンジ25mg/10mL・バッグ250mg/100mL ）［一般名：レボブピバカイン塩酸塩］（ 50mg/10mL・シリンジ50mg/10mL ）［一般名：レボブピバカイン塩酸塩］（ 75mg/10mL・150mg/20mL・シリンジ75mg/10mL ）［一般名：レボブピバカイン塩酸塩］

局所麻酔剤

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20mL
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静注2

50mL

Propofol Intravenous Injection 1% Maruishi
Propofol Intravenous Injection 2% Maruishi

催眠鎮静剤

向精神薬、習慣性医薬品注 2 ）、処方箋医薬品注１）

ドルミカム 注射液 10mg

Dormicum® Injection 10mg［一般名：ミダゾラム］

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劇薬、処方箋医薬品注１）

劇薬、処方箋医薬品注１）［一般名：フルマゼニル］

血圧降下剤［日本薬局方：メピバカイン塩酸塩注射液］

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毒薬、処方箋医薬品注１）［一般名：ニトロプルシドナトリウム水和物］

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劇薬、処方箋医薬品注 1）［一般名：リドカイン］

短時間作用型β1 遮断剤［一般名：オンダンセトロン塩酸塩水和物］

劇薬、処方箋医薬品注１）［一般名：エスモロール塩酸塩］

注１）注意 ‑ 医師等の処方箋により使用すること
注２）注意 ‑ 習慣性あり＊効能・効果、用法・用量、警告・禁忌を含む使用上の注意等詳細は添付文書をご参照ください。
2020年10月作成【資料請求先】
丸石製薬株式会社
TEL.0120-014-561

学術情報部

2021
電子版：2021 年 12 月 25 日（http://www.jsta.net/txt/syoroku.htm）
印刷版：2022 年 3 月 31 日 第１版発行

ISBN4-89467-158-1
C3047 ¥3000E

9784894671584

定価3,300円（本体3,000円＋税10%）

麻酔・集中治療とテクノロジー

2021

1923047030009